 アルギニンの欠点を克服し、超強力・超持続を目指した、進化型「スーパーアルギニンサプリメント」の開発の試み
「アルギニン（ＮＯ）」は、老化や若返りの二大説である遺伝子説と摩耗説の両方にアタックし、長寿や若返り、老化・老化病の抑制が期待できる超画期的成分です。すなわち、アルギニン（ＮＯ）は、遺伝子説の面からはテロメラーゼを活性化してテロメアを伸ばし、長寿遺伝子のサーチュイン遺伝子を活性化します。また、摩耗説の面からは活性酸素や糖化を抑制します。このようにして、アルギニン（ＮＯ）は、老化や老化病を抑制して、長寿や若返りが期待できる、画期的アンチエイジング成分です。加えて、アルギニンは生体成分（体に必要なアミノ酸）ですので、安全性は高く副作用の心配はほとんどないと考えられます。アルギニンは、また、様々な老化や老化病や体の異常（肥満、メタボリックシンドローム、糖尿病、糖尿病合併症、動脈硬化、心血管病、ＥＤ、高血圧症、心不全、認知症、感染症、骨粗鬆症、痔、がん、不妊症、消化性潰瘍、肝障害、子供の低身長など）を予防・改善します（表）。（詳しくは「アルギニン（ＮＯ）は、テロメラーゼおよび長寿遺伝子（サーチュイン）を活性化し、寿命を延ばし、老化および老化病を抑制し、若返りが期待できる超画期的成分です！！（レスベラトロールやＴＡ－６５よりすごい！？アルギニン）」をご参照ください）。
このようなアルギニンのスーパーメディシン的な素晴らしい働きと安全性の高さは、体が正常に機能するために、そして健康を保つために無くてはならない生体成分のアルギニンだからこそ可能であり、現在までの（そして恐らくはこれからも）医薬品ではとても望むことはできません（医薬品は特定の病気に対する治療効果を目的として開発されるため、一つあるいは多くても数種の病気にしか治療効果は期待できません。また、特に経口剤はほとんどが化学合成品ですので、副作用は避けることはできず安全性面で問題があります）。また、アルギニンは、サプリメントとしても、その効果を示す人や動物等でのデータの豊富さや効果の強力さなどの点から、これまで見出されてきたサプリメント成分の中で最高の成分と考えられます。
そこで、私たちは、長寿や若返り、老化や老化病の予防・改善を目的として、健康な人から病気で悩む人まで安心して摂取できる、本格的アルギニンサプリメントの開発を企図しました。しかし、その際、最初に出てきたいくつかの問題点として、アルギニンのアルカリ性による消化管障害、あるいは味のまずさによる飲みにくさなどがあげられました。そして、それらを解決したサプリメントの開発に２００３年初めて成功し、本邦初の本格的アルギニンサプリメントとして発売することができました（詳しくは「副作用がなく大変飲みやすい『アルギニンサプリメント』の開発」をご参照ください）。
しかしながら、その後のアルギニンに関する多くの研究の進展に伴って、アルギニンにはさらにいくつかの大きな問題点があることが分かってきました。以下、アルギニンの問題点を列挙し、その解決法について示します。そして、それをもとにして、「アルギニンの欠点を克服し、超強力・超持続を目指した、スーパーアルギニンサプリメントの開発の試み」について述べたいと思います。
１．アルギニンの問題点
近年のアルギニンに関する多くの研究によって、アルギニンを寿命延長、若返り、老化・老化病抑制のため、長期間（あるいは半生や一生）摂取し続けていくためには、いくつかの重要な問題点があることが明らかになってきました。そのため、「アルギニンの問題点を克服し、超強力・長持続を目指したスーパーアルギニンサプリメント」を開発するには、アルギニンの何が問題で、どこをどうすれば超強力で長持続なスーパーアルギニンサプリメントに近づくことができるかを解明しなければなりません。では、アルギニンをサプリメントとして摂取する際に何が問題なのでしょうか。現在特に問題となっているアルギニンの問題点として以下の３点があげられます。
①アルギニンは、経口投与（摂取）時の生物学的利用率１）が悪く、持続性が短い、
②アルギニンは、アルギナーゼによって分解されるため、アルギナーゼ活性が高い場合はアルギニンの体内濃度が低下し、そのため、アルギニンの働きも低下したり、消失します、
③アルギニンの最も重要な作用として、アルギニンがＮＯＳ（一酸化窒素合成酵素）によって変化を受け生成するＮＯ（一酸化窒素）による働きがありますが、ＮＯＳは活性酸素の影響を受けやすく、活性酸素によってその活性が低下します、
などがあります。
そのため、これら３つの問題点を解決することによって、
①アルギニンは生体での利用率が高まり、持続性が長くなることで、より少ない量でより長く効果が持続することになります。
②アルギニンの分解が抑えられ、アルギニンの効果が十分に発揮できます。
③また、ＮＯの生成が促進され、より高い効果が期待できるようになります。
すなわち、より少ないアルギニンでより高い効果が長期間続くことが期待できることになります。
では、これらの問題点についてより詳しく述べたいと思います。
①第一の問題点：アルギニンは経口投与（摂取）時の生物学的利用率が悪く、持続性が短い
先ず、第一の問題点「アルギニンは経口投与（摂取）時の生物学的利用率１）が悪く、持続性が短い」について考えてみましょう。
アルギニンは、動物（豚、ラットなど）において経口投与時の生物学的利用率１）は６０％前後と報告されています２）。また、人においてはそれは２０～５０％と報告されています３、４）。つまり、経口的に投与されたアルギニンの４～８割（動物では４割、人では５～８割）は腸や肝臓で代謝（分解）され、実際体で利用されるのは２～６割（動物では６割、人では２～５割）に過ぎないことになります。ではこの代謝（分解）はどうして起こるのでしょうか。この主な理由は腸におけるアルギナーゼと考えられています。すなわち、腸に存在するアルギナーゼが、吸収の過程においてアルギニンを代謝（分解）するために生物学的利用率が低下します５、６、７）（図１）。一方、新生児期の豚におけるアルギニンの生物学的利用率は９２％と高率でした。この理由として、新生児期の豚の小腸ではアルギナーゼの活性がないため、腸で吸収されたアルギニンはほとんど代謝（分解）されることなく全身の循環血液中に移行し体に利用されることになります２）。なお、アルギナーゼは、アルギニンをオルニチンと尿素に代謝（分解）します。オルニチンはさらにポリアミン、プロリンやグルタミン酸に代謝されます８）。
では次に、アルギニンの経口投与（摂取）時持続性が短い点について見てみましょう。アルギニンは、動物（豚、ラット）において、経口投与した時、血中濃度はほぼ５時間以内に投与前値に戻りました２）。また、人においても、経口投与時の血中濃度はほぼ４～６時間程度で投与前値に戻りました（Biosci Biotechnol Biochem, 2016
Sep 26; 1-4、 および文献３、４、９）。このことは、アルギニンを経口投与した場合、血中濃度を高く維持するためには（一般に薬物等において、血中濃度の高さとその効果は相関すると考えられています）、少なくとも、４～６時間ごとに摂取する必要がある（すなわち１日に４～６回）と考えられます。１日４～６回摂取といいますと、これを守るということは現実的に困難です。薬を１日３回飲むということさえ、飲み忘れが多いということを経験されている方は多いと思います。なお、持続性が短いということは、アルギニンは体による代謝・排泄などによる処理速度（クリアランス）が速いということを意味します。
では、何らかの方法（例えばアルギナーゼを抑制すること）でアルギニンの生物学的利用率を上げたり、何らかの方法でアルギニンの持続性を長くすることができたら、人においてはアルギニンの生物学的利用率は２～５倍高くなり、摂取回数も１日１～２回で済むようになるかもしれません。すなわち、例えば、１日２～１０ｇ程度のアルギニンを４～６回程度に分けて飲まなければならなかったのが、１日１～５ｇ程度（生物学的利用率が２倍になった時）ないし０．４～２ｇ程度（生物学的利用率が５倍になった時）のアルギニンを１～２回程度に分けて飲めばよくなるかもしれません。そうなればこれは画期的な改良であり、革新的なアルギニンサプリメントになるでしょう。
図１．アルギニンの腸アルギナーゼによる代謝（分解）（人の場合）（イメージ図）
口から摂取されたアルギニンは、腸から吸収され、全身の循環血液中に移行する過程において、主に腸のアルギナーゼによって分解され、全身の循環血液中に移行するのは、摂取した量の２０～５０％に過ぎません。
②第二の問題点：アルギニンは、アルギナーゼによって分解されるため、アルギナーゼ活性が高い場合はアルギニンの体内濃度が低下します
上に述べましたように、アルギナーゼは、腸においてアルギニンを分解し、アルギニンの生物学的利用率を下げ、利用できるアルギニンの量を減少させますが、アルギナーゼは、腸細胞以外にも至る所に存在することが知られています。アルギナーゼは、アルギニンの体内濃度を下げ、組織や細胞で利用できるアルギニンの量を低下させるため、アルギニンの働きに大きな影響を与えます（図２）。そのため、アルギナーゼ活性の上昇が種々の病気と関連性があることが明らかにされてきています１０、１１、１２）。
アルギニンは、タンパク質の原料になるだけでなく、体の健康を保つため、あるいは病気にならないため、体内で様々な生理機能に関わっていますので１３、１４）、アルギナーゼによりアルギニンが分解され、体内濃度が低下したり枯渇することになれば、健康が保たれなくなり、様々な病気の原因になったり、ついには体が破壊されたり、死に至る可能性があります。現在までにアルギナーゼ活性上昇が深く関わっていると考えられる病気として、例えば、メタボリックシンドローム、糖尿病、高血圧、循環器病（動脈硬化、心筋梗塞、脳卒中、糖尿病性血管障害、心不全、肺動脈高血圧症、末梢血管障害、ＥＤなど）、喘息、肝障害、妊娠高血圧症候群、感染症、がん、老化などがありますが、今後さらに多くの病気でアルギナーゼとの関係が明らかにされていくでしょう１０、１１、１２）。
これらの病気は、これまでアルギニンの不足が主な原因の一つと考えられてきました。実際、アルギニンの投与によってこれらの病気の予防・改善に効果を示すことが知られています１３、１４。一方、近年、これらの病気のアルギニン不足の主な原因の一つとして、アルギナーゼ活性の上昇があることが明らかにされてきました１０、１１、１２）。そのため、病気の状態によっては（アルギナーゼ活性が高い時など）、アルギニンの投与によっても十分な効果が示されなかったり、効果が消失したり、逆に有害作用が出現したりすることも報告されています。それに対して、アルギナーゼを阻害することで、アルギニンの効果がより強くなったり、効果の減弱や消失が抑制されることが期待できます１０、１１、１２）。また、上に述べましたように、腸のアルギナーゼを阻害することで、アルギニンの血中濃度（生物学的利用率）の上昇と共に効果の増強も期待できます。
例えば、循環器系の病気において、アルギニンの投与が試みられ、動脈硬化や心血管病（狭心症、閉塞性動脈硬化症など）の予防・改善に強力な効果が得られることが示されています１３、１４）（例えば「アルギニンは動脈硬化および心血管病を予防・改善します！」をご参照ください）が、その多くは急性投与（短期投与～３ヶ月程度）の結果であり、長期投与（例えば３ヶ月程度以上）においては、効果が見られないか、逆に有害作用が現れる例も報告されてきています１５、１６、１７）。
いくつかの例をあげますと、Cookeらは、間欠性跛行（閉塞性動脈硬化症）の患者に２週間アルギニン（1日６．６ｇと３．３ｇ）を経口摂取させ（二重盲検試験）、その後さらに８週間摂取させた（オープン試験）ところ、歩行距離とＱＯＬ（生活の質）が改善することを見出しました（Vasc. Med, 5, 11(2000)）（「アルギニンは動脈硬化および心血管病を予防・改善します！」をご参照ください）。その結果を受けて、Cookeらは、間欠性跛行（閉塞性動脈硬化症）の患者において、アルギニンの摂取量と効果の関係、およびより長期間の摂取の効果を調べるために、アルギニンの少量から高用量を１２週間にわたって摂取させ、効果を検討しました（無作為化二重盲検プラセボ対照試験）。患者（７２人）を４グループに分け、１日に３ｇ、６ｇ、または９ｇのアルギニン（１日３回に分け摂取）、またはプラセボを摂取させました。摂取期間は１２週間でした。試験はトレッドミル法で行い、試験前と試験後の歩行距離を測定しました。その結果、アルギニンの摂取による歩行距離の有意な改善は認められませんでしたが、最大歩行距離において、３ｇ摂取群で改善傾向が見られました。この改善傾向は摂取量が多くなるほど低下しました。アルギニンの摂取によって効果が見られない原因を調べるために、アルギニンの血中（血漿中）濃度と尿中ナイトレート（硝酸塩）（アルギニンからＮＯＳの作用によって生成するＮＯの生成量を測定する指標の一つ）を測定しました。その結果、アルギニンの摂取前と後（１２週後）でアルギニンの血中濃度と尿中ナイトレートに有意な変化はありませんでした（全ての摂取群において）（このことはアルギニンを摂取しているにもかかわらず、血液中にアルギニンがほとんど増加せず、また、ＮＯの生成も増加しなかったことを示しています）。アルギニンによる副作用は特にありませんでした。（Vasc Med, 10, 265(2005))。さらに、Cookeらは１７）、上記試験で、最も効果がありそうに見えたアルギニン１日３ｇ摂取のより長期間の効果を調べるために、間欠性跛行（閉塞性動脈硬化症）の患者（１３３人）を二つに分け、一方のグループにアルギニン（1日３ｇ）（アルギニン群）を、他方のグループにプラセボ（プラセボ群）を６ヶ月間摂取させ、歩行距離の改善程度を検討しました（無作為化二重盲検プラセボ対照試験）。その結果、アルギニンの６ヶ月の摂取によって、アルギニン群ではプラセボ群より優れた効果は認められず、かえって低い効果しか認められませんでした。この理由を明らかにするため、ＮＯの生成量を見てみますと、アルギニン群のＮＯの生成量はプラセボ群より明らかに低下していました。副作用については、アルギニン群とプラセボ群の間に差はありませんでした。
一方、急性心筋梗塞の患者の経過観察時における、標準治療へのアルギニン付加が、病状を改善するかどうかの検討がなされました１６）。急性心筋梗塞の患者（１５３人）を二つに分け、一方のグループにアルギニン（1日９ｇ）を、他方のグループにプラセボを６ヶ月間摂取させました（無作為化二重盲検プラセボ対照試験）。その結果、プラセボに比べ、アルギニンの摂取によって血管や心機能に対し改善効果は見られませんでした。その原因を調べるために、アルギニンの血漿中（血中）濃度を調べたところ、アルギニンの高用量（１日９ｇ）摂取にもかかわらず、アルギニングループの６ヶ月後のアルギニンの血漿中濃度は、プラセボとほとんど変わりませんでした（つまり摂取したアルギニンはほとんど分解されていました）。
これらの長期投与例（臨床試験）では投与期間は３～６ヶ月で、アルギニンの血中濃度（３～６ヶ月後）は、アルギニンを十分量（１日３～９ｇ）投与しているにもかかわらず、アルギニンを投与していないプラセボとほとんど変わらないとされています。また、アルギニンの働きの指標の一つであるＮＯ生成の増加は見られませんでした。
それでは、アルギニンの投与期間が、その血中濃度や効果にどういう影響を及ぼすかを、動物を用いて検討された結果をお示しします１５）。ウサギ（ニュージーランドホワイト種。雄）に、標準食、標準食とアルギニン（飲水中に２．２５％含有。以下同様）、高コレステロール食、または高コレステロール食とアルギニンをそれぞれ摂取させました。アルギニンの血漿中（血中）濃度は、正常対照動物の場合（１１６μｍｏｌ／Ｌ）に比べ、試験開始後１週間の時点で、標準食とアルギニンの場合３．７倍（４２４μｍｏｌ／Ｌ）に、高コレステロール食とアルギニンの場合４．５倍（５１９μｍｏｌ／Ｌ）にそれぞれ増加しました。ところが、７週間後には、標準食とアルギニンの場合アルギニンの血漿中（血中）濃度は２１１μｍｏｌ／Ｌに、高コレステロール食とアルギニンの場合１８８μｍｏｌ／Ｌと、短期投与の場合に比べ半分以下に減少しました。次に、より長期間の摂取について検討されました。ウサギ（雄、雌）に高コレステロール食とアルギニンを１４週間摂取させたとき、アルギニンの血漿中（血中）濃度はさらに減少し、高コレステロール食のみを摂取させた場合とほぼ同じでした（高コレステロール食のみの雄と雌のアルギニン血漿中濃度はそれぞれ８５μｍｏｌ／Ｌと９９μｍｏｌ／Ｌ、高コレステロール食とアルギニンの場合の雄と雌のアルギニン血漿中濃度はそれぞれ１００μｍｏｌ／Ｌと１１２μｍｏｌ／Ｌで両群間に統計的な有意差はありませんでした。また、性差も見られませんでした）。つまり、アルギニンを摂取させているにもかかわらず、摂取開始後１４週目にはアルギニンの血中濃度の上昇は見られませんでした。
次に、アルギニンの効果について検討されました。アルギニンの効果は、ウサギの後肢の血管を用いて検討されました。血管にアセチルコリンを注入すると血管は拡張しますが、これは内皮細胞においてＮＯＳが活性化されＮＯが生成しそれによって血管が拡張するからです。従って、内皮細胞が障害を受けたり、アルギニンが不足しますと、アセチルコリンを注入しても血管は拡張し難くなったり、拡張しなくなります。ウサギ（雄）に高コレステロール食を７週間または１４週間摂取させますと、アセチルコリン注入による後肢の血管拡張反応性は、標準食を摂取させた場合に比べ明らかに（統計的に有意に）低下しました（このことは、高コレステロール食の摂取によって内皮細胞が障害を受けていることを示しています）。一方、高コレステロール食とアルギニンを７週間摂取させた場合、アセチルコリン注入による血管拡張反応性は標準食を摂取させた場合とほとんど変わりませんでした（このことは、アルギニンの摂取によって内皮細胞の障害がほぼ完全に抑制されたことを示しています）。しかしながら、高コレステロール食とアルギニンを１４週間摂取させた場合、アセチルコリン注入による後肢の血管拡張反応性は、標準食を摂取させた場合より明らかに（統計的に有意に）低下し、高コレステロール食のみを１４週間摂取させた場合とほとんど同じでした（このことは、アルギニンの摂取開始後１４週の時点で、アルギニンの内皮細胞保護作用はほぼ完全に消失したことを示しています）。雌においても結果は同様でした。
次に、高コレステロール食による動脈硬化の進行に対するアルギニンの効果について検討されました。ウサギ（雄）に高コレステロール食とアルギニンを７週間摂取させた場合、下行大動脈の動脈硬化の程度（内膜表面積の１２％）は、高コレステロール食のみを７週間摂取させた場合（２８％）に比べ半分以下でした。また、１４週間高コレステロール食のみを摂取させた場合、動脈硬化はさらに進行しました（４２％）が、高コレステロール食とアルギニンを１４週間摂取させた場合、動脈硬化の程度（１６％）はわずかに進行しただけでした。
これらの結果は、本試験条件下において、標準食の摂取（正常状態）か高コレステロール食の摂取（高コレステロール血症の状態）かにかかわらず、アルギニンの摂取によって増加したアルギニンの血中濃度は、摂取期間の長さととも徐々に低下すること、７週目にはアルギニンの血中濃度は摂取初期の半分程度まで低下するが、その濃度においてはまだアルギニンの効果（血管拡張性）を示すのに十分な濃度であること、１４週目には、アルギニンの血中濃度の増加も効果（血管拡張性）も消失することを示しています。また、アルギニンの抗動脈硬化作用（アルギニンから生成したＮＯが重要な働きを示します）に関しては、７週目のみならず、１４週目も効果が見られることを示しています。14週目にはアルギニンの血中濃度の増加が見られないのに、抗動脈硬化作用が見られたということは、７週目あるいは恐らくそれより少し後までのアルギニンの効果が１４週目まで持ち越された結果と考えられます。〔これは、男性に比べ女性は心血管病（主に動脈硬化が原因）の発症が１０年以上遅れますが、それは女性ホルモンに抗動脈硬化作用（女性ホルモンの抗動脈硬化作用にはＮＯが重要な働きをします）があり、閉経で女性ホルモンの分泌量が大幅に減少しても、生殖期間中（女性ホルモンが大量に分泌されている期間）の効果が貯金として持ち越されたために生じたと考えられること（日産婦誌、２００２年、５４巻、Ｎ－２４６）と、同様に解釈できます。しかしながら、心血管病の発生率を見てみますと、女性ホルモンの影響がある（あるいは残っている）５０歳代までは、女性の発生率は男性の半分以下ですが、女性ホルモンの影響が少なくなる（あるいはほぼなくなる）６０歳代以降になると急速に男性の発生率に近づき、７５歳を過ぎると心血管病の発生率に男女の差がほとんどなくなることから、持ち越し効果も一定期間後は徐々に消失するものと考えられます。一方、男女の平均寿命は、女性の方が５歳以上長いですが、心血管病の発症の遅れが寿命の差に大きく影響しているものと考えられます。つまり、心血管病（心疾患、脳血管疾患など）は、女性の死亡率の１／３近くを占めるため、その発症が遅れることは寿命の延長に大きく影響するものと考えられます。また、アルギニンの効果についても、長期間の摂取によって効果が示されることがいくつか報告されていますが１３）、これも持ち越し効果の可能性があります。しかしながら、この効果も一定期間後は徐々に消失する可能性があります〕。
これらの結果はどういうことを示しているのでしょうか？アルギニンの短期投与（恐らく長くて３ヶ月程度まで）では、アルギニンの血中濃度の上昇は認められるのに対し（例えば、文献１５、１８、１９を参照ください）、長期投与（例えば３ヶ月程度以上）ではほとんど認められないということ、および投与期間が長くなるほどアルギニンの血中濃度が低下するということに関して、いくつかの原因が考えられますが、アルギニンの長期投与によってアルギニンの分解が促進されたと考えるのが最も可能性が高いと考えられます。
アルギニンの短期投与では効果が示されるのに対して、長期投与では効果がほとんど示されないか、場合によっては有害作用が示されることに関して、そのメカニズムが検討されました。Xiongらは２０）、人の若い血管内皮細胞（ＨＵＶＥＣ）を用いて、アルギニンの濃度と作用時間が内皮細胞にどういう影響を及ぼすかを検討しました。若い内皮細胞に、短時間（３０分間）、アルギニン０．１ｍｍｏｌ／Ｌ（生理学的濃度。通常血液中に存在するアルギニン濃度。体内での合成や食物からの供給やタンパク質の分解によって維持されます）およびアルギニン０．５ｍｍｏｌ／Ｌ（アルギニンの外部からの摂取によって達成される血中濃度）を作用させました。アルギニン０．１ｍｍｏｌ／Ｌに比べ、アルギニン０．５ｍｍｏｌ／Ｌを作用させた場合、ＮＯの生成は約２．７倍に増加しました。一方、アルギニンを７日間作用させた場合（アルギニンの長期摂取に相当します）、アルギニン０．１ｍｍｏｌ／Ｌに比べ、アルギニン０．５ｍｍｏｌ／Ｌを作用させた場合、ＮＯの生成は半分以下に低下し、ｅＮＯＳ（内皮細胞のＮＯ合成酵素。内皮細胞にあってアルギニンからＮＯを合成します）も約１／３に低下しました。また、活性酸素（スーパーオキシド）は３倍以上に増加しました。加えて、動脈硬化発症・促進因子（ＩＣＡＭ－１、ＶＣＡＭ－１）が７倍以上に増加しました。さらに細胞の老化の状態を調べますと、アルギニン（０．１ｍｍｏｌ／Ｌ）を７日間作用させた場合、老化した細胞は全体の約２０％であったのに対し、アルギニン（０．５ｍｍｏｌ／Ｌ）を７日間作用させた場合、老化した細胞はその２倍以上（全体の約５０％近く）に増加しました。このことは、内皮細胞にアルギニンを長期間高濃度で作用させることで、内皮細胞障害と老化が促進されていることを示しています。内皮細胞障害や老化は、ＮＯ（抗動脈硬化因子）の生成を低下させ、動脈硬化を引き起こす炎症性因子（ＩＣＡＭ－１、ＶＣＡＭ－１など）の生成を増加させ、動脈硬化の発症や進展を促進しますが、実際、アルギニンの高濃度長期間作用によってそれが起こっていることをこの試験は示しています。これらの結果は、アルギニンの短期間の摂取によって、循環器系疾患に対しその有効性が示されていますが、長期摂取の場合は有効性を示さないか、かえって有害であるというこれまでのデータを裏付けるものです。では、このアルギニンの有害作用は何が原因なのでしょうか。
若い血管内皮細胞（ＨＵＶＥＣ）に、アルギニン（０．５ｍｍｏｌ／Ｌ）を７日間作用させた場合、アルギニン（０．１ｍｍｏｌ／Ｌ）を作用させた場合に比べ、アルギナーゼ（アルギナーゼＩＩ）の発現と活性は、それぞれ約１．９倍と約１．６倍に増加しました。一方、アルギニン（０．５ｍｍｏｌ／Ｌ）を短時間（３０分間）作用させた場合、アルギニン（０．１ｍｍｏｌ／Ｌ）を短時間（３０分間）作用させた場合に比べ、アルギナーゼ（アルギナーゼＩＩ）の発現と活性はほとんど変化はありませんでした。
次に、内皮細胞に、アルギニン（０．５ｍｍｏｌ／Ｌ）を長期間（７日間）作用させた場合におけるアルギナーゼの関与をさらに調べるために、遺伝子サイレンシングによってアルギナーゼを抑制しました（ｓｈＲＮＡによるアルギナーゼＩＩのノックダウン）。その結果、アルギニンによって増加したアルギナーゼＩＩの発現は、遺伝子サイレンシングによる抑制によって約１／４に減少しました。それと共に、老化細胞の割合は減少し、ｅＮＯＳは約２．５倍増加し、ＮＯは約２倍に増加し、活性酸素（スーパーオキシド）は約半分に減少しました。また、ＩＣＡＭ－１とＶＣＡＭ－１は大幅に減少しました。同様な結果が他の文献でも得られています（例えば文献２１）。アルギナーゼは、アルギニンを分解するために、アルギニンの減少によって、ｅＮＯＳがＮＯでなくスーパーオキシドを生成することで（ｅＮＯＳアンカップリング）、細胞を老化させ、炎症性因子（ＩＣＡＭ－１、ＶＣＡＭ－１など）の生成を増加させ、結果的に内皮細胞障害を引き起こすものと考えられます。しかしながら、アルギナーゼＩＩが、その酵素活性（アルギニンを分解する活性）とは違った経路でｅＮＯＳアンカップリングを引き起こす可能性もあります２２）。
これらのデータは、アルギニンを短期間摂取した場合には、アルギニンの効果が示されるが、長期間の摂取によってはアルギニンの効果は弱くなったり、消失したり、場合によっては有害作用が現れるという、動物や人でのデータをメカニズム面から支持するものです。また、この場合に、アルギナーゼを抑制することで、長期摂取によるアルギニンの効果が、短期摂取と同様に維持されるということを示唆しています。
このように、長寿、若返り、老化・老化病の抑制にアルギニンの効果を強力に、そして長期間発揮し続けるには、アルギナーゼに対する対策は必須のことになります。
図２．アルギニンとアルギナーゼの関係（イメージ図）
摂取したアルギニンは、消化管のアルギナーゼ等により代謝（分解）され、摂取した量の２０～５０％（人の場合）くらいしか全身の循環血液中に入りません。全身の循環血液中に入ったアルギニンは、全身の組織や細胞に輸送されます。組織や細胞に取り込まれたアルギニンは、アルギナーゼやＮＯＳ（一酸化窒素合成酵素）などによって分解されたり変化を受けます。アルギナーゼは、アルギニンをオルニチンと尿素に代謝（分解）します。オルニチンはさらにポリアミン、プロリンやグルタミン酸に代謝されます。一方、ＮＯＳは、アルギニンをＮＯ（一酸化窒素）とシトルリンに変化させます。シトルリンはまたアルギニンに変換され再利用されます。ＮＯは、長寿、若返り、老化・老化病抑制に様々な働きを示すため（「表．アルギニン（ＮＯ）の寿命延長、若返り、抗老化、老化病抑制作用」をご参照ください）、ＮＯが不足すると、寿命が短くなり、老化や老化病が促進されると考えられます。
アルギナーゼは、体の様々な組織や細胞に存在するため、アルギナーゼ活性が高い場合、アルギニンがＮＯＳに使われる分を少なくし、ＮＯに変換されるのを邪魔すると考えられます。通常の正常な組織や細胞ではアルギナーゼ活性も弱いか中程度と考えられますので、邪魔の程度も大きくないと考えられますが、ある状態〔例えば、老化、糖尿病、高血圧、循環器病（動脈硬化、心筋梗塞、脳卒中、糖尿病性血管障害、心不全、肺動脈高血圧症、末梢血管障害、ＥＤなど）、喘息、肝障害、妊娠高血圧症候群、感染症、がんなどの状態や、アルギニンの長期摂取（例えば３ヶ月程度以上）や大量摂取時（例えば１日３ｇ程度以上）など〕ではアルギナーゼ活性が上昇することが知られており、このような状態では、ＮＯ生成のためのアルギニンが不足していると考えられ、それがこれらの病気を引き起こしたり、病気を悪化させたり、ＮＯ不足を生じたりしている可能性があります。また、外部からアルギニンを補給しても（たとえ大量摂取しても）、アルギナーゼによってアルギニンが分解されますので、アルギニンの働きが減弱したり消失するものと考えられます。
すなわち、寿命延長、若返り、老化・老化病抑制のため、アルギニンを摂取する場合、その働きを十分に発揮させるためには、アルギナーゼ対策は必須のこととなります。
③第三の問題点：アルギニンの最も重要な作用として、アルギニンがＮＯＳ（一酸化窒素合成酵素）によって変化を受け生成するＮＯ（一酸化窒素）による働きがありますが、ＮＯＳは活性酸素の影響を受けやすく、活性酸素によってその活性が低下します
アルギニンは、私たちの体にとって様々な重要な働きをしますが（「アルギニンで若返る！」をご参照ください）、中でも最も重要な働きとして、ＮＯ（一酸化窒素）を介する作用があります。ＮＯには、それ自体による作用（血管拡張作用など）、テロメラーゼを活性化しテロメアを長くする作用、長寿遺伝子（サーチュイン遺伝子）の活性化作用などがあり、これらの作用によって、ＮＯには、強力な寿命延長、若返り、老化・老化病抑制が期待できます（「アルギニン（ＮＯ）は、テロメラーゼおよび長寿遺伝子（サーチュイン）を活性化し、寿命を延ばし、老化および老化病を抑制し、若返りが期待できる超画期的成分です！！」をご参照ください）。
ＮＯは、ＮＯＳ（一酸化窒素合成酵素）の働きによってアルギニンから作られるため、アルギニンが不足したり、ＮＯＳの活性が低下すると、作られ難くなったり、ほとんど作られなくなったりします。体内でアルギニンが不足する最も大きな原因の一つとして、特別な場合（体内でのアルギニンの合成が低下した場合や、栄養不足などによって食物からタンパク質すなわちアルギニンの摂取ができない場合など）を除いて、アルギナーゼによるアルギニンの分解が重要であることはすでに述べました（「②第二の問題点：アルギニンは、アルギナーゼによって分解されるため、アルギナーゼ活性が高い場合はアルギニンの体内濃度が低下します」をご参照ください）。そこで、ここではＮＯＳ活性が低下する場合について述べます。
血管内皮細胞は、血管の一番内側にある細胞で、血管を正常に保つために非常に重要な働きをしています。その中で最も重要な働きの一つとしてＮＯの生成があります。血管において、ＮＯは、血管拡張、血小板凝集抑制、動脈硬化の抑制など様々な重要な働きを示しますので、その不足は様々な心血管病（高血圧、メタボリックシンドローム、動脈硬化、狭心症、心筋梗塞、脳梗塞、末梢血管障害、糖尿病性血管障害、ＥＤなど）の原因になると考えられています（「表．アルギニン（ＮＯ）の寿命延長、若返り、老化・老化病抑制作用」をご参照ください）。
血管でＮＯが欠乏するメカニズムとしては、ｅＮＯＳ（内皮型一酸化窒素合成酵素）活性の低下、スーパーオキシド（活性酸素の一種）によるＮＯの分解（この反応によってより強力な酸化力を持つパーオキシナイトライトが生成します）などが考えられます２３）。 心血管病の病態においては酸化ストレスの増加が見られ、それがＮＯの欠乏に関係していると考えられるために、これらのメカニズムに共通の要因として酸化ストレス（活性酸素が増加した状態）が関係している可能性があります。ｅＮＯＳによってアルギニンからＮＯが生成されるためには、補因子であるテトラヒドロビオプテリン（ＢＨ４）が必須ですが、ＢＨ４は、酸化によって容易に分解されるという性質があります。ＢＨ４が不足しますと、ｅＮＯＳはアルギニンからＮＯを作ることができず、代わりに酸素から活性酸素のスーパーオキシドを生成します（ｅＮＯＳアンカップリング）。これによって酸化ストレスはさらに悪化し、病気はさらに進行することになります。また、スーパーオキシドはＮＯと反応してＮＯを分解すると共に、さらに酸化力が強いパーオキシナイトライトになります。パーオキシナイトライトはＢＨ４を容易に酸化分解しますので、ＮＯの生成はさらに減少し、活性酸素がさらに増加するという悪循環に陥り、病気はさらに進行するということになります２３）。
以上のことから、この悪循環を断ち、ＮＯの生成を促進して、心血管病を抑制したり、強力な寿命延長、若返り、老化・老化病抑制を期待するには、アルギニンを十分に供給し（アルギニンの摂取とアルギナーゼの抑制）、ＢＨ４の酸化分解を抑制してＮＯＳを活性化する必要があります。
図３．ＮＯ不足のメカニズムとその改善法
ＮＯ欠乏の主な原因として、アルギニン不足、ＮＯＳの機能障害、および生成したＮＯのスーパーオキシド（Ｏ２－）による分解があげられます。アルギニン不足にはアルギナーゼによるアルギニンの分解促進が、ＮＯＳの機能障害にはテトラヒドロビオプテリン（ＢＨ４）不足があげられます。ＢＨ４は、ＮＯＳがアルギニンからＮＯを作るために必須の補因子ですが、ＢＨ４は酸化に弱く活性酸素によって容易に分解されるため、酸化ストレスが高くなった状態（活性酸素が過剰に増加した状態）では、ＢＨ４不足が生じ、ＮＯＳによるＮＯの生成が低下します。そのような状態では、ＮＯＳはＮＯを生成せずにスーパーオキシドを生成します（ＮＯＳアンカップリング）。スーパーオキシドはＮＯと反応しパーオキシナイトライトを生成します。これによってＮＯはますます減少します。パーオキシナイトライトはまた、ＢＨ４を酸化分解しますので、さらにＮＯ不足の悪循環に陥ってしまいます。なお生成した活性酸素（スーパーオキシドやパーオキシナイトライトやそれから生成したより反応性の強い活性酸素）は、遺伝子やたんぱく質や脂質などを傷つけ組織や臓器を障害しますので、老化や老化病を促進します。ＮＯ不足はまた老化や老化病を促進します。この悪循環を断つには、アルギナーゼを阻害してアルギニンを増やし、ＢＨ４の酸化を阻害してその不足を抑制することが効果的と考えられます。
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表．アルギニン（ＮＯ）の寿命延長、若返り、老化・老化病抑制作用
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| 老化および老化病の種類 |
アルギニンの効果 |
メカニズム |
引用ページ |
| 寿 命 |
・生存数を増加させました（寿命を延長しました）。（動物） |
・一酸化窒素（ＮＯ）を介した作用
・免疫増強作用
・抗酸化作用
・抗糖化作用
・長寿遺伝子（サーチュイン、ＳＩＲＴ１）の活性化作用
・テロメラーゼ活性化作用など |
・アルギニンは長期摂取によってがんの発生を少なくし生存数を増やします！
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| 肥 満 |
・脂肪を優先的に減少させます。筋肉の減少はほとんど見られませんでした。（人）
・腹部脂肪（ウェスト周囲径）を強力に減少させました。（人）
・血液中の中性脂肪および脂肪酸が減少。（動物）
・脂肪組織の脂肪分解が増加し、脂肪酸の酸化（燃焼）が増加。（動物） |
・一酸化窒素（ＮＯ）を介した作用
・脂肪を燃焼し熱に変える褐色脂肪組織を増やします（新しいメカニズム）。
・脂肪組織での脂肪の酸化（燃焼） に関係する遺伝子（ＮＯＳ－１、ＨＯ－３、ＡＭＰＫ、ＰＧＣ－１α）の発現が上昇。
・アルギニンのこれらの働きには、一酸化窒素（ＮＯ）、成長ホルモン、アディポネクチン、ＧＬＰ－１などのホルモンが関係していると考えられます。 |
・絶対やせる！ダイエットの決め手はこれだ！（ダイエットの革命『アルギニンダイエット』について）
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| メタボリックシンドローム |
・肥満（腹部肥満）、高血糖、高血圧などを改善し、メタボリックシンドロームを改善。（人） |
・アルギニンのこれらの働きには、一酸化窒素（ＮＯ）、アディポネクチンなどが関係していると考えられます。 |
・アルギニンはメタボリックシンドロームを強力に予防・改善します！
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| 糖尿病 |
・血糖値を正常化し、糖尿病に移行するのを防ぎました。（人）
・２型糖尿病患者の血糖値を低下させ、糖尿病を改善しました。（人） |
・一酸化窒素（NO)を介した作用
・アルギニンによる血糖値正常化や血糖低下作用は、アルギニンのインシュリン分泌増加作用やインシュリン抵抗性改善作用が関係してるものと考えられます。
・アルギニンは血糖低下ホルモンのＧＬＰ－１の分泌を促進します。 |
・アルギニンは糖尿病・糖尿病合併症を予防・改善します！ |
| 糖尿病合併症 |
・糖尿病（高血糖）で障害を受けた血管や血行動態を改善しました。（人、動物）
・糖尿病で治りにくくなった傷の治りを促進しました。糖尿病による足の潰瘍を治しました。（人、動物）
・糖尿病性腎症を予防・改善しました。（動物）
・糖尿病合併症と関係がある疾患（動脈硬化、狭心症、閉塞性動脈硬化症、ＥＤ、認知症など）を予防・改善します。（人、動物） |
・アルギニンのこれらの働きには、一酸化窒素（ＮＯ）を介した作用と、糖尿病合併症の主な原因である糖化を抑制する作用が関係しているものと考えられます。 |
・アルギニンは糖尿病・糖尿病合併症を予防・改善します！ |
| 動脈硬化 |
・効果的な薬がほとんどない動脈硬化を強力に予防、改善します（スタチン系の薬剤より強力です）。（人、動物）
・動脈硬化の原因である血管内皮細胞の異常を改善します。（動物）
・血管を拡張したり、血管を柔らかくしたり、血液が固まるのを抑えたりして動脈硬化ができるのを予防したり、動脈硬化を改善します。（人、動物）
・アルギニンの動脈硬化予防・改善作用は抗酸化剤（ビタミンＣ、ビタミンＥ）によって増強されます。（動物）
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・アルギニンの抗動脈硬化作用には一酸化窒素（ＮＯ）の働きが関係します。
・動脈硬化の主な原因の一つである糖化を抑制します。
・抗酸化作用を示します。
・動脈硬化を引き起こす主な原因である変性ＬＤＬ（酸化ＬＤＬ、糖化ＬＤＬ）（超悪玉コレステロールともいわれます）の生成を抑えます。
・動脈硬化の大きな危険因子であるホモシステインの濃度を低下させます。 |
・アルギニンは動脈硬化および心血管病を予防・改善します！ |
| 心血管病 |
・狭心症を改善します。（人）
・閉塞性動脈硬化症（間欠性跛行）を改善します。（人） |
・アルギニンによる心血管病の改善作用は、その強力な抗動脈硬化作用と、アルギニンから生成した一酸化窒素（ＮＯ）による血管保護作用、血管拡張作用、血流増加作用、血栓形成抑制作用などが関係しているものと考えられます。 |
・アルギニンは動脈硬化および心血管病を予防・改善します！ |
| Ｅ Ｄ |
・勃起障害を改善しＥＤを改善します。（人、動物）
・アルギニンのＥＤ改善作用は抗酸化剤によって増強されます。（人）
・アルギニンはバイアグラのＥＤ改善作用を増強します。（人） |
・陰茎血管での一酸化窒素（ＮＯ）の生成を増加させることで血管を拡張させ陰茎を勃起させます.
・動脈硬化を抑制します（老化によるＥＤは動脈硬化が主な原因です）。 |
・アルギニンはＥＤ（勃起不全）を予防・改善します！ |
| 高血圧症 |
・食塩の摂りすぎで引き起こされた高血圧、本態性高血圧、糖尿病や肥満に合併した高血圧、ストレスによる高血圧、動脈硬化が原因と考えられる高血圧を改善します。（人、動物）
・高血圧に合併した腎症や心血管系の異常などの合併症を改善します。（動物） |
・アルギニンの高血圧改善作用には一酸化窒素（ＮＯ）が関係していると考えられます。 |
・アルギニンは高血圧症を予防・改善します！（血管を柔らかくして血圧を下げるため、動脈硬化が主な原因の中高年の高血圧に特にお勧めです！） |
| 心不全 |
・心不全患者（中等症～重症）の生活の質（ＱＯＬ）、運動耐容性、心機能、全身循環動態などを改善します。（人） |
・アルギニンの心不全改善作用には一酸化窒素（ＮＯ）が関係していると考えられます。 |
・アルギニンは心不全を予防・改善します！ |
| 認知症 |
・脳血管性認知症患者の知的機能、一般症状（患者の表情の豊かさや反応など）を改善します。（人）
・アルツハイマー病の発症や進行を抑制する ことが期待できます。 |
・アルギニンの認知症改善作用には一酸化窒素（ＮＯ）が関係していると考えられます。
・アルツハイマー病の直接原因と考えられる活性酸素や糖化を抑制します。 |
・アルギニンは認知症を予防・改善します！ |
| 感染症 |
・アルギニンは種々の感染症を予防・改善します（老化によって感染症に罹りやすくなります）。（人、動物） |
・一酸化窒素（ＮＯ）を介した作用
・アルギニン（ＮＯ）は免疫細胞（Ｔ細胞、マクロファージ）を活性化し、免疫力を高めます。 |
・アルギニンは感染症を予防・改善します！ |
| 骨粗鬆症 |
・閉経後骨粗鬆症患者、老人性骨粗鬆症患者の骨密度を増やし、痛みの症状を軽減します。（人）
・骨折の治癒を促進します。（動物） |
・一酸化窒素（ＮＯ）が関係していると考えられます。 |
・アルギニンは骨粗鬆症を予防・改善します！ |
| 痔 |
・痔（切れ痔）を改善します。（人） |
・一酸化窒素（ＮＯ）の作用で肛門圧を下げ（排便を容易にする）、肛門の血流を高める（傷の治りを早める）。 |
・アルギニンは痔を治します！ |
| が ん |
・進行性（ステージＩＩＩ、ＩＶ、再発がん）のがん患者で、延命効果と再発抑制効果を示し、５年生存率を有意に向上させ、一部の患者で完全治癒も可能にしました。（人） |
・アルギニンによる抗がん作用には、免疫増強作用、腫瘍組織におけるサバイビン発現抑制作用、ｉＮＯＳ発現増加作用（ＮＯ生成増加）、ＯＤＣ活性減少作用などが関係しているものと考えられます。
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・アルギニンはがんを予防・改善します！（アルギニンはがん患者でがんを抑制し、再発を抑制し、延命効果を示し、完全治癒も可能にしました） |
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２．アルギニンの問題点の克服
アルギニンの問題点（「１．アルギニンの問題点」をご参照ください）を克服することで、アルギニンはより少ない量でより高い効果が長期間続くことが期待できることになります。
①第一の問題点の克服によって⇒アルギニンは生体での利用率が高まり、持続性が長くなることで、より少ない量でより長く効果が持続することになります
アルギニンの生体での利用率を高めるには、生物学的利用率１）を良くする必要があります。アルギニンの生物学的利用率を下げているのは、主に腸でのアルギナーゼによる分解と考えられています（「①第一の問題点：アルギニンは経口投与（摂取）時の生物学的利用率が悪く、持続性が短い」をご参照ください）。では、アルギナーゼを阻害する物質をアルギニンと一緒に投与したらどうなるでしょうか。アルギナーゼを阻害する物質（化合物）は色々報告されていますが、作用が強く、安全で、長期間の摂取に適した物質は少ないのが現状です８）。
その中で、現在最も注目されているものの一つとしてシトルリンがあります。シトルリンは体内で合成されている生体物質であるとともに、種々の食品中に普遍的に含まれていますが、スイカに特に多く含まれていることが知られています。また、ヨ－ロッパでは一般薬として３０年以上も前から使用されています。日本では安全性が高いことから食品として使用が可能です２４、２５、２６）。
シトルリンはアルギナーゼを抑制することが報告されていますので（例えば文献２７や２８など）、アルギニンをシトルリンと共に投与すると、アルギニンの血中濃度や生物学的利用率が高くなる可能性があります。一方、シトルリンは、経口投与した場合、腸で吸収された後、肝臓には取り込まれず、その大部分は腎臓に取り込まれて代謝され、アルギニンに変換されます（取り込まれたシトルリンの～７５％）２９）。そのため、シトルリンはアルギニンのプロドラッグともいえます（プロドラッグについては注釈３０を参照ください）。シトルリンは、アルギニンに変換されるまで時間がかかりますので、シトルリン経口投与後のアルギニンの血中濃度のピークは１～２時間（人の場合）と遅いです（Biosci Biotechnol Biochem, 2016 Sep 26; 1-4、および文献３１）（ラットの場合２～４時間です２４、２５））。また、持続性は長く、アルギニンの血中濃度が投与前値まで戻るのに１２時間あるいはそれ以上かかります（人の場合）３１）（ラットの場合は１２時間程度です２４、２５））。一方、アルギニンは、経口投与後、アルギニンの血中濃度のピークは速く０．５～１時間（人の場合）です（Biosci Biotechnol Biochem, 2016 Sep 26; 1-4、および文献３、３１）（ラットの場合１～２時間です２、２４、２５））。また、持続性は短く、アルギニンの血中濃度が投与前値まで戻るのに４～６時間くらいしかかりません（人の場合）（Biosci Biotechnol Biochem,
2016 Sep 26; 1-4、および文献３、３１）（ラットの場合は５～８時間程度です２、２４、２５））。
つまり、アルギニンは血中濃度のピークが早く効果が速やかに表れるが血中濃度の消失も早く、効果の消失が速いため１日に４～６回以上の摂取が必要になるということです。一方、シトルリンは効果の発現は遅いが、持続性があるため１日２回程度の摂取で良いと考えられます。このことから、アルギニンとシトルリンを同時に摂取することで、効果の発現が早く、持続も長いアルギニンサプリメントが創製できると考えられます。
ではアルギニンとシトルリンを同時投与することでどういうアルギニンの血中濃度パターンが得られると予想されるでしょうか。それを図でシミュレーションしてみました（人とアルギニンの吸収性が似ているラットを用いて検討しました）（図４）。
図４．アルギニンとシトルリンを同時投与した時のアルギニン血中濃度の推移（ラットのデータ）
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線１と２は、文献２４と２５のラットのデータを用いて作成しました（経口投与のデータ）（シトルリンの投与量１およびアルギニンの投与量１）（人でもこれと似たような血中濃度パターンが得られています３１））。線３はシトルリンにアルギナーゼ抑制作用がないと考えた場合の、アルギニン（投与量１）とシトルリン（投与量１）を同時投与（経口投与）した時のシミュレーションです（線１と線２を加え合わせて作成しました）。線４はアルギニン（投与量０．５）とシトルリン（投与量０．５）を同時投与（ラットに経口投与）したときのデータ３２）から作成しました（文献２４および２５におけるシトルリンとアルギニンの単独投与のラットのデータと、文献３２におけるシトルリンとアルギニンの単独投与のラットのデータはほぼ同じ血中濃度パターンを示しました）。線５は、アルギニン（投与量１）とシトルリン（投与量１）を同時投与（ラットに経口投与）したとした時のシミュレーションです（線４のデータを２倍して作成しました。４時間以降は線３のパターンに沿って作成しました）。
図４から、アルギニンを経口投与した時、その血中濃度のピークは速いが速やかに血中から消失することが分かります。一方、シトルリンをアルギニンと同量経口投与した時、アルギニンの血中濃度のピークに達する時間は遅いが、血中濃度の持続は長いことが分かります。では次に、図４のデータを基に、アルギニンの血中濃度のピークが早くかつ持続性も長いアルギニンサプリメント（つまり、効果の発現が早く、１日２回摂取で十分な効果が期待できるアルギニンサプリメント）の創製を目指して、アルギニン＋シトルリン（投与量１：１）のサプリメントを創製した場合、その製品はどのような血中濃度パターンを示すことが期待できるでしょうか。シトルリンのアルギナーゼ抑制作用がないとした場合、血中濃度パターンは線３に近いパターンを示すものと考えられます。しかし、実際はこれと異なっていました。線４は、アルギニン（投与量０．５）とシトルリン（投与量０．５）を同時投与したものですが３２）、アルギニンの血中濃度のピークは投与後０．５時間付近にありました。また、その最高血中濃度はアルギニン（投与量１）またはシトルリン（投与量１）の最高血中濃度よりも高く、アルギニン（投与量１）とシトルリン（投与量１）による血中濃度を加え合わせたものに近い値でした。そのＡＵＣについて見てみますと（ＡＵＣについては注釈３３を参照ください）、アルギニン（投与量０．５）とシトルリン（投与量０．５）を同時投与したときのＡＵＣ（０～１時間）は、アルギニン（投与量１）のＡＵＣ（０～１時間）の１．８倍でした。また、アルギニン（投与量１）とシトルリン（投与量１）によるＡＵＣ（０～１時間）を加え合わせたものとほぼ同じくらい（１．１６倍）であることが示されました３４）。線５は、分かりやすいように、アルギニン（投与量１）とシトルリン（投与量１）を同時投与したとしたときの、アルギニンの血中濃度推移をシミュレーションしたものです（線４を２倍して作成しました）。線３と線５を比べてみますと、投与後０～２時間において明らかに線３より線５の方が血中濃度が高いことが分かります。特に、投与後０．５時間では約３倍高い血中濃度です。このことは何を意味しているのでしょうか。これはアルギニンが吸収される過程において、腸に存在するアルギナーゼを、同時投与されたシトルリンが強力に阻害したために、アルギニンがほとんど代謝分解されずに、一気に循環血液中に移行したためと考えると、うまく説明できると考えられます〔ラットにおいては、経口投与時のアルギニンの消化器での代謝分解率は４０％前後と報告されていますので（「①第一の問題点：アルギニンは経口投与（摂取）時の生物学的利用率が悪く、持続性が短い」をご参照ください）、もし、生物学的利用率を低下させている大きな原因と考えられている、腸のアルギナーゼをほぼ完全に抑制することができれば、アルギニンの血中濃度やＡＵＣは２倍近くに増加すると考えられます〕。投与後２時間以降は、線３のラインに類似した血中濃度パターンを示していますので、シトルリンの多くは腎臓に移行しアルギニンに変換されていくものと考えられます。そのため、４時間以降は線３に類似したパターンを示すものと考えられます。では、アルギニンの血中濃度が速やかに増加することが、アルギニンの効果とどのような関係があるのでしょうか。これは、ウサギを用いて検討されました３２、３４）。ウサギにアルギニン（５００ｍｇ／ｋｇ）（アルギニングループ）またはシトルリン（５００ｍｇ／ｋｇ）（シトルリングループ）をそれぞれ経口投与しました。また、アルギニン（２５０ｍｇ／ｋｇ）とシトルリン（２５０ｍｇ／ｋｇ）を一緒に経口投与しました（アルギニン半量＋シトルリン半量グループ）。その結果、アルギニン半量＋シトルリン半量グループのアルギニンの血中濃度（投与後０．５時間）は明らかにアルギニングループやシトルリングループより上昇が認められました。また、そのＡＵＣ（０～１時間）は、アルギニン半量＋シトルリン半量グループでは、アルギニングループの１．６８倍、アルギニングループとシトルリングループの総和の１．５３倍でした。また、アルギニンからのＮＯの生成やｃＧＭＰのレベル（血中）もアルギニン半量＋シトルリン半量グループで最も高く、そのピークは投与後１時間付近にありました。さて、アルギニンは種々の働きを示しますが、その内ＮＯを介する働きは最も重要なものです。ＮＯの働きの最も重要なものの一つとして、血管拡張作用による血流増加作用があります。アルギニンの血中濃度増加作用が血流増加作用にどのように影響するかが検討されました。投与後４０分におけるウサギの耳動脈周囲の血流量は、アルギニン半量＋シトルリン半量グループで最も高く、アルギニングループまたはシトルリングループのそれぞれ約２倍でした。すなわち、アルギニン半量＋シトルリン半量グループがアルギニングループとシトルリングループの総和とほぼ同じ（１．０２倍）血流量増加作用を示しました。このことは、つまり、アルギニンの血中濃度の増加が、アルギニンの働きに反映されていること、引いては、アルギニンの働きを高めるためには、アルギニンの生物学的利用率を上げ（代謝による分解を抑制し）、血中濃度を高めることが重要であることを示しています。
これらの結果から、アルギニン単独に比べ、アルギニンに加えシトルリン（１：１で）を同時に摂取しますと、アルギニンの血中濃度や働きは、３～４倍に増強されることが示されました。
以上のことをまとめてみますと、アルギニンと共にシトルリン（１：１の比率で）を一緒に摂取することで、アルギニン単独で摂取した場合に比べ、アルギニンの血中濃度のピークはより早く（摂取後３０分程度に）、そしてより高く（３倍程度以上）なることが期待されます（ラットやウサギのデータから）。これは、シトルリンのアルギナーゼ抑制作用により、腸管のアルギナーゼが抑制されたため、アルギニンが腸管で代謝分解され難くなり、速やかに体循環系に移行したためと考えられました。加えて、シトルリンは吸収された後、腎臓に取り込まれ、そこでその多くが徐々にアルギニンに変換されるため、その分がアルギニンの血中濃度にオンされます。この徐々にアルギニンに変換される部分は持続性という形になりますので、アルギニンにシトルリンを加えるということは一石二鳥となります。つまり、アルギニンと共にシトルリンを一緒に摂取しますと（その比率は１：１が望ましいと考えられます）、生物学的利用率が悪くて持続が短いために、大量にそして頻回に（１日に６回程度？！）摂取しなければならなかったアルギニンサプリメントが生まれ変わり、効果の発現がより早く、より少量で（３分の１程度以下？！）、より持続が長い（１日に２回程度ですむ？！）、より望ましいサプリメントになることが期待できます。なお、人ではアルギニンの生物学的利用率がラットより悪いために（人でのアルギニンの生物学的利用率は２０～５０％であるのに対し、ラットでは６０％前後）（「①第一の問題点：アルギニンは経口投与（摂取）時の生物学的利用率が悪く、持続性が短い」をご参照ください）、アルギニンとシトルリンを同時に摂取することで、アルギニンの血中濃度と効果がさらに高くなることが期待できます。
これらの動物を用いてのシトルリンの腸（のアルギナーゼ）によるアルギニンの代謝（分解）抑制効果は、最近人を用いての試験によって人でも同様に認められることが明らかにされました（図５）（Biosci Biotechnol Biochem, 2016 Sep 26; 1-4）。
図５．アルギニンとシトルリンを同時投与した時のアルギニン血中濃度の推移（人のデータ）
【図の説明】
このように、人において、アルギニンは投与後速やかにアルギニンの血中濃度は上昇しましたが（ピークは約０．５時間後）、その濃度は低く、また速やかに低下し、４時間後にはプラセボの濃度まで低下しました（すなわちアルギニンの働きは投与後４時間程度で消失すると考えられます）。一方、アルギニンにシトルリン（アルギナーゼ阻害剤）を同量併用投与しますと、アルギニンの血中濃度は速やかに上昇し（ピークは約０．５～１時間）、その濃度はより高い（アルギニン投与の場合に比較し約３．４倍増加）ことが示されました。また、投与後４時間後でも血中濃度が維持され、持続性は約１２時間程度と考えられました（アルギニンの３倍程度の持続性）。上記データから、アルギニンが腸（のアルギナーゼ）によって分解（代謝）されるのを十分に抑制するには、シトルリンは１０００ｍｇ程度あるいはそれ以上は必要と考えられます。また、アルギニンとシトルリンの比率は１：１が望ましいと考えられます。
②第二の問題点の克服によって⇒アルギニンの分解が抑えられ、アルギニンの効果が十分に発揮できます
「②第二の問題点：アルギニンは、アルギナーゼによって分解されるため、アルギナーゼ活性が高い場合はアルギニンの体内濃度が低下します」 において、メタボリックシンドローム、糖尿病、高血圧、動脈硬化、心筋梗塞、脳卒中、糖尿病性血管障害、心不全、肺動脈高血圧症、末梢血管障害、ＥＤ、喘息、肝障害、妊娠高血圧症候群、感染症、がん、老化などで、アルギナーゼ活性の上昇が見られ１０、１１、１２）、その結果アルギニンの不足を引き起こし、それがこれらの病気や異常の大きな原因の一つになっていると考えられていることを述べました。また、このとき、アルギニン不足を補うために、アルギニンを摂取すると、短期間の摂取によってある程度の効果が見られるが、長期間（例えば３～６ヶ月程度以上）の摂取によっては効果が減弱したり、消失したり、場合によっては有害作用が生じることも述べました。そして、その原因を調べると、アルギニンの長期間の作用によってアルギナーゼ活性の上昇が見られ、その上昇はアルギニンの作用量が多くなるほど高くなること、また、上昇したアルギナーゼによるアルギニンの欠乏あるいはアルギナーゼによる作用によって、ＮＯの生成の減少と活性酸素（スーパーオキシド）の生成増加（ｅＮＯＳアンカップリング）が生じ、細胞や組織の老化（例えば血管では血管の老化である動脈硬化）が促進されることを述べました。一方、アルギナーゼの抑制（遺伝子サイレンシングによる抑制）によって、ＮＯの生成は増加し、活性酸素（スーパーオキシド）は減少し、細胞の老化は抑制されることを述べました。
では、実際にアルギナーゼ阻害剤を用いた場合に、アルギナーゼの上昇した病気において、アルギナーゼ阻害剤はどのような効果を示すでしょうか。アルギナーゼ阻害剤はいくつか報告されており、動物および人において、それぞれ興味のある効果が示されています８、１１）。例えば、メタボリックシンドローム、糖尿病、高血圧、動脈硬化、心筋梗塞、脳卒中、糖尿病性血管障害、心不全、肺動脈高血圧症、ＥＤ、老化などでアルギナーゼ活性の上昇が見られ、それにアルギナーゼ阻害剤を作用させると、アルギナーゼによるアルギニン不足が原因と考えられる、ｅＮＯＳアンカップリングによるＮＯ生成の減少と活性酸素（スーパーオキシド）の生成増加が改善されること、またそれぞれの病気に関係する異常が改善されることが示されています８、１１）。
例をいくつかあげたいと思います。Bagnostらは３５）、本態性高血圧の動物モデル（自然発症高血圧ラット、ＳＨＲ）を用いて、高血圧とアルギナーゼの関係、およびそれに対するアルギナーゼ阻害剤の作用を検討しました。ＳＨＲの腸間膜動脈において、正常ラット（ＷＫＹラット）に比べ、アルギナーゼ（アルギナーゼＩ）の発現は２倍に増加していました。一方、これにアルギナーゼ阻害剤（ｎｏｒ－ＮＯＨＡ）を作用させると、アルギナーゼ（アルギナーゼＩ）の発現は正常ラットに近いレベル（－３８％）まで低下しました。次に血管の拡張性に対する作用を調べました。ＳＨＲの腸間膜動脈の血管拡張性（ＡＣｈ刺激）は、正常ラットに比べ低下していましたが、アルギナーゼ阻害剤（ｎｏｒ－ＮＯＨＡ）を作用させると、血管拡張性の低下は正常ラットのレベルまで改善しました。ＳＨＲは高血圧を自然発症し、人の本態性高血圧のモデルとして使われていますので、高血圧に対するアルギナーゼ阻害剤（ｎｏｒ－ＮＯＨＡ）の作用を検討しました。ＳＨＲにアルギナーゼ阻害剤（ｎｏｒ－ＮＯＨＡ）を１０週間投与しますと、血圧（収縮期血圧）は徐々に下がり始め、５週目で最大（－３０ｍｍＨｇ）になり、それ以降プラトーになり、降圧作用の減弱化は見られませんでした。このことは、ＳＨＲの高血圧の少なくとも一部に、アルギナーゼ上昇によるアルギニン不足が関係していること、アルギナーゼ阻害剤の作用は投与期間が長くなっても低下しないことから、アルギナーゼ阻害剤によるアルギナーゼの誘導は起こりにくいと考えられることを示しています。加えて、アルギナーゼ阻害剤（ｎｏｒ－ＮＯＨＡ）は、ＳＨＲの大動脈の中膜の肥厚も抑制しました。
Kimらは３６）、老化に伴う血管の老化（動脈硬化）の主な原因にアルギニンの不足があり、それには老化によるアルギナーゼ活性の上昇が大きく関係していること、アルギナーゼの阻害により血管の老化が抑制されることを示しました。老齢ラット（～２２～２４ヶ月齢。ラットの寿命は３０ヶ月程度です）では、若齢ラット（３ヶ月齢）に比べ、血管のアルギナーゼ活性は１．５倍に増加し、ＮＯの生成は約１／４に低下し、活性酸素（スーパーオキシド）は約２倍に増加していたことから、老齢ラットの血管内皮細胞ではｅＮＯＳアンカップリングが引き起こされていると考えられました。次に、これらのラットにアルギナーゼ阻害剤（ＡＢＨ）を慢性投与（２５日間投与）しました。その結果、老齢ラットのアルギナーゼ活性、ＮＯの生成、活性酸素（スーパーオキシド）レベルは、それぞれほぼ若齢ラットのレベルまで回復しました。このことから、老齢ラットにおける血管内皮細胞のｅＮＯＳアンカップリングはアルギナーゼ活性の上昇が原因であると考えられました。老化により血管の拡張性や進展性の低下が見られますが、これは、高血圧や動脈硬化の原因となります。老齢ラットにおいて、若齢ラットに比べ、血管の拡張性（Ａｃｈ刺激）や進展性（ＰＷＶ）が低下しましたが、アルギナーゼ阻害剤（ＡＢＨ）の慢性投与によってこれらはほぼ若齢ラットのレベルまで回復しました。これらの結果は、老齢ラットでは、老化により、アルギナーゼの活性上昇が起こり、それによってアルギニンの欠乏を引き起こし、それによるｅＮＯＳアンカップリングにより、ＮＯの生成低下と活性酸素（スーパーオキシド）の増加が起こるために、血管障害を引き起こし、動脈硬化の発症や進展が促進されると考えられること、また、アルギナーゼ阻害剤によりアルギナーゼを阻害すると、老齢ラットのこれらの異常がほぼ抑制され、若齢ラットのレベルまで改善されることから、動脈硬化の発症や進展が抑制されると考えられることを示しています。
Romeroらは３７）、シトルリンが、糖尿病において増加したアルギナーゼ活性、ＮＯ生成低下、活性酸素（スーパーオキシド）生成増加を、ほぼ正常レベルまで抑制させたことを報告しました。糖尿病モデルラット（ＳＴＺによって誘発）において、糖尿病誘発４週間後、血管（大動脈）と肝臓のアルギナーゼ活性は、正常ラットに比べ、それぞれ約２倍と約２．５倍に増加しました。この時アルギニンを投与すると、アルギナーゼ活性（血管）はさらに増加しました（正常ラットの約２．５倍）。また、糖尿病誘発８週間後では、血管（大動脈）と肝臓のアルギナーゼ活性は、正常ラットに比べ、それぞれ約１．６倍と２．３倍に増加しました。この時シトルリンを投与すると、増加したアルギナーゼ活性（血管および肝臓）はほぼ完全に（正常ラットのレベルまで）抑制されました。次に、血管内皮細胞によるＮＯ生成への影響を調べるために、糖尿病誘発８週間後の冠動脈の拡張性（Ａｃｈ刺激）を検討したところ、正常ラットに比べ、明らかに拡張性が低下していましたが、これにシトルリンを投与した時、低下した拡張性はほぼ正常ラットレベルまで改善しました。このことは、糖尿病状態において、血管内皮細胞は障害を受け、ＮＯの生成を低下させますが、シトルリンによって、ＮＯの生成はほぼ正常レベルまで回復したことを示しています。次に活性酸素に対する影響を検討しました。糖尿病誘発８週間後のラットの心臓では、過酸化脂質（脂質と活性酸素が反応して生成）が３７％増加していました。一方、シトルリンを投与しますと、過酸化脂質の生成が抑制されました。糖尿病状態の何がアルギナーゼ活性の増加をもたらすかを検討するため、内皮細胞（ＢＣＥＣ）を用いて検討されました。内皮細胞を高いグルコース濃度（２５ｍｍｏｌ／Ｌ）（糖尿病状態の血糖値に相当）で２４時間処理すると、正常レベルのグルコース濃度（５ｍｍｏｌ／Ｌ）（正常状態の血糖値に相当）の場合に比べ、アルギナーゼ活性は２倍近くまで増加しました。一方、これにシトルリンを加え処理しますと、高グルコース濃度によって引き起こされたアルギナーゼ活性の増加は、ほぼ正常レベルまで低下しました。また、高グルコースで活性酸素（スーパーオキシド）の生成も増加しますが、シトルリンで処理しますと正常レベルまで低下しました。
El-Bassossyらは３８）、シトルリンが、メタボリックシンドロームで増加したアルギナーゼ活性、ＮＯ生成低下、活性酸素生成増加などを、ほぼ正常レベルまで抑制させたことを報告しました。メタボリックシンドロームモデルラット（フルクトースの投与によって作成）において、アルギナーゼ活性は、正常ラットに比べ、約２．３倍に増加しました。また、ＮＯの生成は、正常ラットに比べ、低下していました。加えて、活性酸素は、正常ラットに比べ、約２倍に増加していました。一方、これにシトルリンを投与しますと、これらの異常はほぼ正常レベルまで改善されました。メタボリックシンドロームモデルラットにおいては、血糖値、インスリンレベル、インスリン抵抗性、中性脂肪、および血圧の上昇が見られましたが、シトルリンの投与によって、これらは改善しました。
では、アルギニンを長期間（例えば３ヶ月程度以上）摂取した時に見られる働きの減弱や消失が、アルギナーゼ阻害剤を一緒に摂取することで防げるでしょうか。これについては、林らは、アルギナーゼ阻害剤としてシトルリンを用いて検討しました４０）。
ウサギ（ニュージーランドホワイト種。雄）に、それぞれ高コレステロール食（高コレステロール群）、高コレステロール食とアルギニン（飲水中に２．５％含有。以下同様）（高コレステロール食＋アルギニン群）、高コレステロール食とシトルリン（飲水中に２．０％含有。以下同様）（高コレステロール食＋シトルリン群）、高コレステロール食とアルギニンとシトルリン（高コレステロール食＋アルギニン＋シトルリン群）、または標準食（標準食群）を１２週間摂取させました。その結果、試験開始後１２週目の時点において、標準食の場合に比べて、高コレステロール食を摂取させた場合、血管（胸部大動脈）の拡張性（アセチルコリンによる血管拡張性。ＮＯを主に介しています）は明らかに低下していました（約４０％の低下）。これは高コレステロール食により血管内皮細胞が傷つけられ、ＮＯの産生が抑制されたためと考えられました。これに対して、アルギニンの摂取は、高コレステロール食による血管拡張性の低下を改善しませんでした（改善傾向は見られました）。また、アルギニンによる血流増加作用に関する検討において（右の中心耳動脈を用いた）、アルギニンは、高コレステロール食群の血流を増加させませんでした（増加傾向はありました）。さらに、動脈硬化に対するアルギニンの効果を検討しましたところ、アルギニンの摂取は、高コレステロール食によって形成された、血管（胸部大動脈）の動脈硬化をほとんど縮小しませんでした。そこで、アルギニンによるＮＯ生成増加の程度を調べるために、血中のＮＯ産物（ＮＯ２－とＮＯ３－。ＮＯ生成の指標）やｃＧＭＰ（ＮＯによって生成が増加し血管を拡張させる。ＮＯ生成の指標）を調べましたが、アルギニンは、高コレステロール食群のＮＯ産物やｃＧＭＰをほとんど増加しませんでした。これらの結果は、アルギニン摂取開始１２週の時点で、アルギニンを十分量摂取しているにもかかわらず、アルギニン摂取によるＮＯの生成、血管拡張、血流増加作用、あるいは動脈硬化抑制作用は見られないということを示しており、この理由として、先に述べましたように、アルギニンの長期摂取によってアルギナーゼが活性化され、アルギニンの分解が促進されたためと考えられます。では、アルギナーゼの働きを阻害するために、アルギニンと共に、アルギナーゼ阻害剤のシトルリンを一緒に摂取させたとき、アルギニンの働きはどのように変化するのでしょうか。この場合（高コレステロール食＋アルギニン＋シトルリン群）、高コレステロール食によって低下した血管拡張性は、アルギニンとシトルリンの同時摂取によって改善されました（約７０％の改善）。血流増加作用についても、アルギニンとシトルリンの同時摂取によって、高コレステロール食群の血流を明らかに（統計的に有意に）増加させました（約５０％の増加）。動脈硬化に関しては、高コレステロール食による動脈硬化形成を、アルギニンとシトルリンの同時摂取によって明らかに（統計的に有意に）抑制しました（約４０％の抑制）。血中のＮＯ産物やｃＧＭＰの量も、アルギニンとシトルリンの同時摂取によって明らかに（統計的に有意に）増加しました。なお、シトルリンのみの摂取（高コレステロール食＋シトルリン群）の場合、血管拡張性、血流増加作用、動脈硬化形成、あるいは血中ＮＯ産物やｃＧＭＰ量にはほとんど影響しないか、改善する傾向が見られただけでした。
これらの結果は、アルギニンを長期摂取（１２週間）したとき、アルギニンの働き（ＮＯ生成、血管拡張作用、血流増加作用、動脈硬化抑制作用など）はほとんど消失しますが、シトルリン（アルギナーゼ阻害剤）をアルギニンと同時に摂取することで、アルギニンの働きの消失を防ぐことができることを示しています。また、アルギニンの働きの消失は、主として、アルギニンの長期摂取によって誘導活性化されたアルギナーゼがアルギニンを分解したためと考えられること、さらにアルギナーゼ阻害剤のシトルリンをアルギニンと同時に摂取することでアルギナーゼが抑制されたため、アルギニンの働きが十分に発揮されたものと考えられます。
〔ここでは少数の例について述べましたが、アルギナーゼと病気の関係、あるいはアルギナーゼ阻害剤がこれらの病気（や異常）をどのように改善するかについてもっと詳しくお知りになりたい方は、他の総説８、１１）（やその中の文献）などをご参照ください〕。
これまでのデータから、アルギナーゼ阻害剤は、アルギナーゼを強力に（ほぼ完全に）抑制し、その抑制作用は長期投与によっても減弱しないことから、アルギナーゼ阻害剤をアルギニンと一緒に摂取することで、アルギニンの最大の欠点の一つである、長期摂取におけるアルギニンの効果の減弱や消失（場合によっては有害作用を生じることもあります）を防いだり、アルギナーゼ活性が高い病気（例えば、メタボリックシンドローム、糖尿病、高血圧、動脈硬化、心筋梗塞、脳卒中、糖尿病性血管障害、心不全、肺動脈高血圧症、末梢血管障害、ＥＤ、喘息、肝障害、妊娠高血圧症候群、感染症、がん、老化など）に対する効果を高めたりすることが可能となります。
では、これまで知られているアルギナーゼ阻害剤の中で、実際に、人に長期に使用した場合、安全に使用できるものはどれでしょうか。多くのものが実際の使用にあたって安全性面やその他の面で問題がある中で、現在、最も有望なものに、シトルリンがあります。シトルリンは人において安全性が確認されており、現在、厚生労働省により食品としての使用が可能となっております２４、２５）。
すなわち、アルギニンをシトルリンと一緒に摂取することで、アルギニンの最大の欠点の一つである、長期摂取（例えば３ヶ月程度以上）や大量摂取（例えば１日３ｇ程度以上）におけるアルギナーゼ活性の上昇によるアルギニンの効果の減弱や消失（場合によっては有害作用を生じることもあります）を防いだり、アルギナーゼ活性が高い病気（例えば、メタボリックシンドローム、糖尿病、高血圧、動脈硬化、心筋梗塞、脳卒中、糖尿病性血管障害、心不全、肺動脈高血圧症、末梢血管障害、ＥＤ、喘息、肝障害、妊娠高血圧症候群、感染症、がん、老化など）に対する効果を高めたりすることが可能となります。また、シトルリンは、体内でアルギニンに変換され、アルギニンとして効果を発揮しますので、まさに一石二鳥となります。
では、実際に人に使用する場合、シトルリンはどのくらい摂取すればよいでしょうか。シトルリンのアルギナーゼ阻害作用や血中濃度などから判断して（図５。文献３１、３７、３８、３９など）、アルギナーゼを十分阻害するには、１日１０００ｍｇ程度は必要と考えられます。アルギニンとシトルリンの比率については、「①第一の問題点の克服によって⇒アルギニンは生体での利用率が高まり、持続性が長くなることで、より少ない量でより長く効果が持続することになります」でも述べましたように、アルギニン：シトルリン（１：１）が望ましいと考えられます。これは、生物学的利用率１）の観点からだけでなく、効果についてもこの比率（あるいはこれに近い比率）が高い効果を示すことが報告されているからです〔例えば、アルギニンあるいはシトルリン単独よりもアルギニン＋シトルリン（１：０．８～１）の方が効果が高いだけでなく、これら単独では効果がない場合でも、アルギニン＋シトルリン（１：０．８～１）にすると効果が示されると報告されています〕（図５。文献３２、３４、４０）。
以上をまとめますと、「②第二の問題点：アルギニンは、アルギナーゼによって分解されるため、アルギナーゼ活性が高い場合はアルギニンの体内濃度が低下します」に対して、アルギナーゼ阻害剤のシトルリンを用いることでこれを克服することが可能と考えられます。人に実際に用いる場合、シトルリンの摂取量は１日１０００ｍｇあるいはそれ以上が望ましいと考えられます。アルギニンとシトルリンの比率は１：１が望ましいと考えられます。すなわち、アルギニン＋シトルリン（１０００ｍｇ＋１０００ｍｇ）あるいはそれ以上を毎日摂取することによって、アルギニン単独摂取に比べ、長期間にわたって効果が減弱することなく（アルギニン単独では長期間の摂取によって効果が減弱したり消失する可能性が高いです）、より強力に（アルギニン単独ではアルギナーゼによって分解されるため効果が弱くなる場合があります）、寿命延長や若返り、老化および老化病の抑制が可能になることが期待できます。
③第三の問題点の克服によって⇒ＮＯの生成が促進され、より高い効果が期待できるようになります
「③第三の問題点：アルギニンの最も重要な作用として、アルギニンがＮＯＳ（一酸化窒素合成酵素）によって変化を受け生成するＮＯ（一酸化窒素）による働きがありますが、ＮＯＳは活性酸素の影響を受けやすく、活性酸素によってその活性が低下します」で述べましたように、ｅＮＯＳによってアルギニンからＮＯが生成されるためには、補因子であるテトラヒドロビオプテリン（ＢＨ４）が必須ですが、ＢＨ４は、酸化によって容易に分解されるという性質があります。実際、酸化状態ではＢＨ４は２０分以内で酸化され消失することが示されています４１）。正常な状態（健康な状態）でも、体内で常に活性酸素は生成していますが（成人が消費する酸素のうちの３～５％が活性酸素になります）４２）、老化や老化病では、さらに酸化ストレス（活性酸素が過剰な状態）が増加することが知られていますので（文献４３、４４、４５など）、これがＢＨ４の酸化を促進し、ＢＨ４不足を引き起こしている可能性があります。ＢＨ４が不足しますと、ｅＮＯＳはアルギニンからＮＯを作ることができず、代わりに酸素から活性酸素のスーパーオキシドを生成します（ｅＮＯＳアンカップリング）。これによって酸化ストレスはさらに悪化します。また、スーパーオキシドはＮＯと反応してＮＯを分解すると共に、さらに酸化力が強いパーオキシナイトライトになります。パーオキシナイトライトはＢＨ４を容易に酸化分解しますので、ＮＯの生成はさらに減少し、活性酸素がさらに増加するという悪循環に陥ることになります２３）。この悪循環を断ちきるためには、ＢＨ４の酸化分解を抑制（抗酸化剤による活性酸素の消去など）してＮＯＳが正常に機能するようにしてやる必要があります。
ＢＨ４の酸化分解を効果的に抑制する抗酸化剤としてアスコルビン酸（ビタミンＣ）が報告されています４１）。人の内皮細胞（ＨＵＶＥＣ）を用いて、酸化条件下（酸性またはアルカリ性条件下ＫＩ／Ｉ２で酸化）で処理した時の細胞内のＢＨ４の残存量を測定したところ、ビタミンＣが加えられていない場合に比べ、１０μＭのビタミンＣを加えた場合、明らかに（統計的に有意に）ＢＨ４の残存量は増加（約２．５倍）しました（１μＭのビタミンＣを加えた場合、ＢＨ４のの残存量は増加する傾向にありましたが統計的に有意ではありませんでした）。その残存量はビタミンＣを１００μＭ加えた時がほぼピークで約３倍に増加しました。一方、それ以上ビタミンＣを加えてもＢＨ４の残存量は増加せず、かえって減少しました。次に、人の内皮細胞（ＨＵＶＥＣ）を用いて、ビタミンＣを加えない時と、加えたとき（ビタミンＣ１００μＭ）の、イオノマイシン刺激によるＮＯの生成（ＮＯの生成量を反映するシトルリンとｃＧＭＰ生成量で見積もられました）に対する影響を検討しました。その結果、ビタミンＣを加えたとき、加えない場合に比べ、シトルリンとｃＧＭＰの生成量はそれぞれ約３．５倍に増加しました。このことは、ビタミンＣを加えたことで、ＢＨ４の残存量が増加し、ＮＯの生成量が約３．５倍増えたものと考えられました。なお、ビタミンＣはＢＨ４の合成には影響しませんでした。
一方、別の研究では４６）、内皮細胞（ＰＡＥＣ）内へのビタミンＣの取り込みは、細胞外のビタミンＣ濃度が７５～１００μＭ付近でピークになること（それ以上の濃度では取り込みは低下します）、ビタミンＣによるｃＧＭＰ生成促進作用は同様に７５μＭ付近で最大になること（それ以上の濃度では生成促進作用は低下します）が示されています。なお、ビタミンＣ７５μＭで処理した時の内皮細胞内のＢＨ４の量は、処理してない場合に比べ２．３倍増加しました。
次に、ビタミンＣによるＢＨ４の酸化分解の抑制作用のメカニズムが検討されました４７）。その結果、ビタミンＣは、活性酸素を消去することによってＢＨ４の酸化分解を抑制するというよりも、ＢＨ４が活性酸素（特にパーオキシナイトライト）によって酸化され生成したＢＨ３・ラジカルを還元してＢＨ４を再生することによって、結果的にビタミンＣがＢＨ４の酸化分解を抑制するということが分かりました。
では、実際、ビタミンＣは、ＮＯを介したアルギニンの効果を増強するでしょうか。これについては、いくつかの研究があります。例えば、Tousoulisらは４８）、狭心症の患者において、ビタミンＣがアルギニンの効果を増強することを示しました。狭心症は、心筋に酸素や栄養を供給する冠動脈の血流不足によって、心筋が酸素不足になることで生じます。多くの場合、冠動脈の動脈硬化によって生じた冠血管の狭窄による血流障害が原因となります（「アルギニンは動脈硬化および心血管病を予防・改善します！」をご参照ください）。狭心症の治療は、通常、低下した血流を薬で増やす対症療法が主ですが、根本原因の動脈硬化は進行するために、病状は進行し、結果的に心筋梗塞を引き起こし死に至ります。では、その動脈硬化の原因は何で、それを改善する方法はあるのでしょうか。これまでの研究で、主として血管内皮細胞の障害によってＮＯの生成不足が起こり、それが動脈硬化の原因ではないかと考えられています。実際、ＮＯの生成を促進するアルギニンを摂取することで、狭心症の改善や動脈硬化の改善が見られています（「アルギニンは動脈硬化および心血管病を予防・改善します！」をご参照ください）。では、血管内皮細胞の障害の原因は何でしょうか。それは、活性酸素が原因と考えられています。活性酸素が血管内皮細胞を直接障害したり、ｅＮＯＳの活性を低下させたり（ＢＨ４を酸化分解して）、ＮＯを分解したり（活性酸素がスーパーオキシドの場合、ＮＯはスーパーオキシドと反応してより酸化活性の強いパーオキシナイトライトを生成します）して、ＮＯの生成を抑制します。このことから、アルギニンと共に、抗酸化剤（特にビタミンＣ）を一緒に投与することで、アルギニンだけに比べて、さらに高い効果が期待できます。本研究では、冠動脈の血管拡張作用に対する効果が検討されました。狭心症の患者（２８名）が３群に分けられました。Ａ群（８名、平均年齢５９歳）にはアルギニンとビタミンＣを、Ｂ群（１０名、平均年齢５７歳）にはアルギニンを、Ｃ群（１０名、平均年齢５６歳）にはビタミンＣを、それぞれ冠血管内（アルギニン）または静脈内（ビタミンＣ）に投与しました。その結果、冠動脈近位部において、アルギニン投与によって血管径は４．８７％増加しました（統計的に有意）。ビタミンＣ投与によっては血管径は１．９３％増加しました（統計的に有意）。一方、アルギニンとビタミンＣを一緒に投与しますと血管径は８．６８％増加しました（統計的に有意）。また、冠動脈遠位部においては、アルギニン投与によって血管径は６．３３％増加しました（統計的に有意）。ビタミンＣ投与によっては血管径は２．０９％増加しました。一方、アルギニンとビタミンＣを一緒に投与しますと血管径は１３．０７％増加しました（統計的に有意）。このように、アルギニンとビタミンＣを一緒に投与しますと、アルギニンまたはビタミンＣを単独で投与するよりもより強く血管を拡張すること（アルギニン単独の約２倍の作用）、アルギニンとビタミンＣを一緒に投与したときの血管拡張作用の強さはアルギニンとビタミンＣそれぞれ単独投与の総和よりも大きいことから相乗効果と考えられることなどが明らかとなりました。これらの結果は、狭心症の患者では、酸化ストレス亢進により（それによるＢＨ４の減少により）、ｅＮＯＳの活性が低下しているため、アルギニンを投与してもＮＯの生成は十分ではないが、ビタミンＣを一緒に投与することで、ＢＨ４が増加し、ｅＮＯＳ活性が上昇するために、ＮＯの生成が増加し、血管拡張作用が強められた（（約２倍の効果増強）ものと考えられました。
上記の結果は、アルギニンの短期投与の結果でしたが、長期投与においても、ビタミンＣ（あるいはビタミンＣとビタミンＥ）がアルギニンの働きを増強することが示されています。これについては、林らによって検討されました４０）。
ウサギ（ニュージーランドホワイト種。雄）に、それぞれ高コレステロール食（高コレステロール食群）、高コレステロール食とアルギニン（飲水中に２．５％含有。以下同様）とシトルリン（飲水中に２．０％含有。以下同様）（高コレステロール食＋アルギニン＋シトルリン群）、高コレステロール食とビタミンＣ（飲水中に０．２５％。以下同様）とビタミンＥ（１５０ｍｇ／ｋｇ／日経口投与。以下同様）（高コレステロール食＋ビタミンＣ＋ビタミンＥ群）、高コレステロール食とアルギニンとシトルリンとビタミンＣとビタミンＥ（高コレステロール食＋アルギニン＋シトルリン＋ビタミンＣ＋ビタミンＥ群）、または標準食（標準食群）を１２週間摂取させました。その結果、試験開始後１２週目の時点において、標準食の場合に比べて、高コレステロール食を摂取させた場合、血管（胸部大動脈）の拡張性（アセチルコリンによる血管拡張性。ＮＯを主に介しています）は明らかに低下していました（約４０％の低下）。これは高コレステロール食により血管内皮細胞が傷つけられ、ＮＯの産生が抑制されたためと考えられました。これに対して、アルギニンとシトルリンの摂取（高コレステロール食＋アルギニン＋シトルリン群）は、高コレステロール食によって低下した血管拡張性を改善しました（約７０％の改善）。一方、これにビタミンＣとビタミンＥを一緒に摂取させます（高コレステロール食＋アルギニン＋シトルリン＋ビタミンＣ＋ビタミンＥ群）と、血管拡張性はさらに改善され、標準食群とほぼ同等でした（ほぼ１００％の改善）。次に動脈硬化に対する効果につきましては、高コレステロール食による動脈硬化形成は、アルギニンとシトルリンの同時摂取（高コレステロール食＋アルギニン＋シトルリン群）によって明らかに（統計的に有意に）抑制されました（約４０％の抑制）が、これにビタミンＣとビタミンＥを加える（高コレステロール食＋アルギニン＋シトルリン＋ビタミンＣ＋ビタミンＥ群）ことで、さらに抑制されました（約６０％の抑制）。次に、活性酸素生成に対する効果が検討されました。高コレステロール食群の血管（動脈）では活性酸素（スーパーオキシド）の生成が、標準食群に比べて約３倍に増加していました。これに対し、アルギニンとシトルリンを摂取（高コレステロール食＋アルギニン＋シトルリン群）させますと、スーパーオキシドの生成は約２／３に抑制されました（統計的には有意ではありませんでした）。一方、アルギニンとシトルリンにビタミンＣとビタミンＥを加えると（高コレステロール食＋アルギニン＋シトルリン＋ビタミンＣ＋ビタミンＥ群）、スーパーオキシドの生成は約１／３まで抑制されました（統計的に有意）。
これらの結果は、アルギニンとシトルリン〔アルギナーゼ阻害剤。ある異常や病気（例えば、メタボリックシンドローム、糖尿病、高血圧、動脈硬化、心筋梗塞、脳卒中、糖尿病性血管障害、心不全、高血圧肺動脈高血圧症、末梢血管障害、ＥＤ、喘息、肝障害、妊娠高血圧症候群、感染症、がん、老化など）のとき、あるいはアルギニンの長期摂取（例えば３ヶ月程度以上など）や大量摂取（例えば１日３ｇ程度以上）などによって引き起こされる、アルギナーゼの活性化によるアルギニンの分解を抑え、アルギニンが十分働く条件を整えます〕に加え、抗酸化剤（ビタミンＣとビタミンＥ）を摂取させると、アルギニン（とシトルリン）によって示された血管拡張性や動脈硬化の改善がさらに改善されることを示しています。高コレステロール食の摂取による血管拡張性の低下や動脈硬化の形成促進は、活性酸素による血管内皮細胞の障害と、それに伴うＮＯ（抗動脈硬化因子）生成の低下が大きく関わっていることが知られていますが、ここで示された結果はこのことを支持しています。すなわち、高コレステロール食は、活性酸素（スーパーオキシド）の生成を増加させ、それによって内皮細胞を傷つけ、次いでＮＯの生成を抑制し、血管拡張性を抑制したり、動脈硬化の形成を促進すると考えられますが、その改善や抑制にはＮＯの生成を促進するアルギニン（とシトルリン）の摂取だけでは不十分で、活性酸素を抑制する抗酸化剤（ビタミンＣとビタミンＥ）を一緒に摂取することでより強く（またはほぼ完全に）これらの異常を改善したり抑制することが示されました。
酸化ストレスの亢進は、食べ過ぎ、運動不足、ストレス、喫煙などのライフスタイルの乱れ、あるいは老化や老化病（あるいは生活習慣病）（例えば、肥満、メタボリックシンドローム、高血糖、高血圧、脂質代謝異常、糖尿病、加齢黄斑変性症、動脈硬化、心筋梗塞、免疫異常、アルツハイマー病、がんなど）、パーキンソン病、喘息、関節リウマチ、腎炎など、色々な異常や病気において認められることが報告されています４９、５０）。このような異常や病気の予防・改善を目的としてアルギニンを摂取する場合、ＮＯＳは活性酸素によって活性が低下している可能性が高いため、アルギニン単独では効果が弱いか効果が認められない可能性が高いと考えられます。その場合、ＮＯＳの活性を高めるため、ビタミンＣ（あるいは他の抗酸化剤と組み合わせて）をアルギニンと一緒に摂取することで、アルギニンの効果が十分に発揮できるものと考えられます（アルギナーゼが活性化されていたり、誘導されているような場合には、アルギナーゼ阻害剤のシトルリンをアルギニンと共に摂取する必要があります）。
では、実際にビタミンＣをアルギニンと一緒に摂取する場合、ＮＯＳを活性化させるためにはどのくらいの量を摂取すればいいのでしょうか。先ほども述べましたように、ＮＯＳの活性低下は活性酸素によるＢＨ４（ＮＯＳ活性に必須の成分））の酸化分解が原因であり、ビタミンＣの１０μＭ以上、望ましくは７０～１００μＭでそれが十分に抑制されることを示しました。健康な成人男女を用いて検討されたビタミンＣ摂取量とその血中（血漿中）濃度の関係を調べた試験において〔被験者は、ビタミンＣ欠乏状態（ビタミンＣ血中濃度５～１０μＭ）にするために、１日にビタミンＣを５ｍｇ未満しか含まないビタミンＣ制限食を摂らせました。ビタミンＣ制限食は試験期間中摂取させました〕５１、５２）、ビタミンＣの長期摂取試験で定常状態における（摂取開始後２５～３５日前後で定常状態に達します）血中濃度（その血中濃度がずっと維持される状態）は、１日摂取量２００ｍｇ程度で７０μＭ程度まで増加しました。なお、それ以上摂取量を増やしても血中濃度はわずかしか増加しませんでした。その理由としては、それ以上の摂取量では摂取量が多くなるほど生物学的利用率１）が悪くなること〔例えば、摂取量が２００ｍｇでは生物学的利用率はほぼ１００％（これはビタミンＣは、消化管から吸収されたものはほとんど代謝されずに全身の血液中に移行するということを示しています。従って、ビタミンＣでは生物学的利用率が吸収率にほぼ等しいと考えられます）ですが、５００ｍｇ以上では約７割以下です〕、また、吸収されたものも尿中にほとんどが排泄されることが示されました。例えば、摂取量が１００ｍｇでは、尿中に２５～５０ｍｇ排泄されます。５００ｍｇでは、生物学的利用率（吸収率）は約７割で、吸収された量の７～８割は尿中に排泄されます。このことは、ビタミンＣの摂取時体内残存量には限界があり（摂取した分のうちの５０～７５ｍｇ程度と考えられます。なお、この量は、ビタミンＣの必要量や、体内貯蔵量が変化しても変わってくる可能性があります）、それ以上はいくら摂取しても、吸収されないか、吸収されてもすぐに排泄されることを示しています。また、日本人（成人）は平均１００ｍｇ程度を毎日食物から摂取しているとされていますので５３）、通常１００ｍｇ程度を摂取すれば、ＮＯＳの活性化に十分な７０μＭ付近に達すると考えられます。これらのことから、効果を十分に保つと共に、無駄な摂取を防ぎ（無駄な摂取は体に余計な負担をかけます。また、資源の無駄遣いや原価の上昇を招きます）、安全性面でも心配がないビタミンＣの摂取量は、１日１００ｍｇ程度が望ましいと考えられます。一方、ビタミンＣが欠乏しているような場合[ダイエットや食生活の乱れなどでビタミンＣの摂取量が非常に少ない場合や、酸化ストレスの上昇〔食べ過ぎ、運動不足、ストレス、喫煙などのライフスタイルの乱れ、あるいは老化や老化病（例えば、肥満、メタボリックシンドローム、高血糖、高血圧、脂質代謝異常、糖尿病、加齢黄斑変性症、動脈硬化、心筋梗塞、免疫異常、アルツハイマー病、がんなど）、パーキンソン病、喘息、関節リウマチ、腎炎など〕などでビタミンＣの必要量が大きく増加している場合など]、ビタミンＣの１日１００ｍｇ程度の摂取によっては、血中濃度は６０μＭ前後まで低下する可能性がありますので５１、５２）、１日摂取量を２００ｍｇまで増量してもよいでしょう（なお、ビタミンＣの血中濃度が６０μＭ前後でも、ＮＯＳ活性増強作用やＢＨ４の酸化分解抑制作用はピーク時の９０％以上保持されていますので特に問題ないと考えられます４１、４６））。
なお、厚生労働省によるビタミンＣの摂取推奨量は、心臓血管系の疾病予防効果並びに有効な抗酸化作用を指標として設定され、成人（１８歳以上）において男女とも１日１００ｍｇとなっています５４）。これに関連した文献として、例えば、Khawらによる報告があります５５）。彼らは、英国のノーフォーク在住の４５歳から７９歳の１９，４９６人の男女について、血漿中のビタミンＣの濃度と、全死亡率、および心血管病、虚血性心疾患、およびがんによる死亡率との関係を、前向き試験において、４年間追跡しました。被験者は、血漿中ビタミンＣの濃度によって５群に分けられました。血漿中ビタミンＣ濃度と、全死亡率、および心血管病、虚血性心疾患による死亡率は、逆の関係にありました。すなわち、男性においては、全死亡率に関して、１群（平均血漿中ビタミンＣ濃度２１μｍｏｌ／Ｌ。ビタミンＣの１日平均摂取量５１ｍｇ）の相対リスクを１としますと、２群（平均血漿中ビタミンＣ濃度３８μｍｏｌ／Ｌ。ビタミンＣの１日平均摂取量７７ｍｇ）の相対リスクは０．８０、３群（平均血漿中ビタミンＣ濃度４８μｍｏｌ／Ｌ。ビタミンＣの１日平均摂取量８３ｍｇ）の相対リスクは０．５９、４群（平均血漿中ビタミンＣ濃度５７μｍｏｌ／Ｌ。ビタミンＣの１日平均摂取量９２ｍｇ）の相対リスクは０．４７、５群（平均血漿中ビタミンＣ濃度７３μｍｏｌ／Ｌ。ビタミンＣの１日平均摂取量１０９ｍｇ）の相対リスクは０．４８となり、１群に比べ、４群と５群では相対リスクがほぼ半減しました。さらに、心血管病および虚血性心疾患による死亡率の相対リスクは、１群を１としますと、２群で０．９０～１．１８、３群で０．６７～０．９２、４群で０．２９～０．３５、５群で０．２９～０．３２となり、１群に比べ、４群と５群では相対リスクがほぼ１／３まで減少しました。また、いずれの死亡率においても、相対リスクの減少程度はほぼ４群でピークになり５群ではプラトーになるように見られました。また、女性においても同様の傾向が見られました。がんによる死亡率に関しては、男性では、ビタミンＣの血漿中濃度の増加と相対リスクが逆の関係にあり、１群の相対リスクを１としたとき、２群で０．７４、３群で０．５１、４群で０．５７、５群で０．４７とほぼ半減し、３群以降リスク低減効果はピークになるように見られました。一方、女性では、がんによる死亡率と血漿中ビタミンＣ濃度の増加との間には相関関係は見られませんでした。このように、ビタミンＣの血漿中濃度が５０～６０μＭ程度（ビタミンＣの１日摂取量８０～９０ｍｇ程度）のとき、全死亡率、心血管病、虚血性心疾患、がんによる死亡率を最も低下させ、それより血漿中濃度が高くても（あるいは摂取量が多くても）効果はそれ以上強くならずプラトーになることが分かりました〔これは、種々の病気による死亡、特に心血管病（心臓病、種々の血管病）、虚血性心疾患（心筋梗塞）、あるいはがんによる死亡の抑制には、ビタミンＣの１日摂取量は１００ｍｇ程度あれば十分であるということを示しています〕。これは、厚生労働省によるビタミンＣの摂取推奨量が、成人（１８歳以上）において男女とも１日１００ｍｇとなっていることを、データ面から支持するものです。また、心血管病（虚血性心疾患を含む）による死亡に対する抑制効果が特に強いということは、心血管病の原因が主に動脈硬化に基づくものであるということ、動脈硬化は活性酸素による血管内皮細胞の障害とｅＮＯＳの活性低下によるＮＯ生成の低下と活性酸素（スーパーオキシド）生成の増加が主な原因の一つと考えられていること、ビタミンＣは活性酸素を抑制し、ｅＮＯＳの活性酸素による活性低下を防いでｅＮＯＳ活性を高めＮＯ生成を増加させ活性酸素（スーパーオキシド）の生成を低下させることで動脈硬化を抑制したと考えられることなどによって説明することができます。さらに、ビタミンＣと共に、ｅＮＯＳの活性を高めＮＯの生成を増加させるアルギニン（とシトルリン）を摂取することで、動脈硬化の抑制はさらに強力になり、心血管病による死亡率をさらに低下させることが期待できるということはすでに述べました。
以上をまとめますと、「③第三の問題点：アルギニンの最も重要な作用として、アルギニンがＮＯＳ（一酸化窒素合成酵素）によって変化を受け生成するＮＯ（一酸化窒素）による働きがありますが、ＮＯＳは活性酸素の影響を受けやすく、活性酸素によってその活性が低下します」に対して、抗酸化剤のビタミンＣを用いることでこれを克服することが可能と考えられます。人に実際に用いる場合、ビタミンＣの摂取量は１日１００ｍｇ程度が望ましいと考えられます。ビタミンＣをアルギニン（またはアルギニンとシトルリン）と一緒に摂取することで、アルギニン単独（あるいはアルギニンとシトルリン）に比べて、ＮＯを介する活性は相乗的に活性化されることが期待できます（例えば約２倍の活性増強効果）。
老化や老化病のほとんどは、アルギニンによって予防や改善が期待できますが、その作用の大部分はＮＯを介していること、老化や老化病では酸化ストレスが亢進していることなどから、寿命延長や若返り、老化および老化病の抑制を期待してアルギニン（やアルギニンとシトルリン）を用いる場合、アルギニン単独（あるいはアルギニンとシトルリン）ではなくビタミンＣを一緒に摂取することが、その効果を高めるために必須のことと考えられます。
３．アルギニンの欠点を克服し、超強力・超持続を目指した、進化型「スーパーアルギニンサプリメント」の開発の試み
◎これまで議論してきましたように、「アルギニン」には様々な素晴らしい働きがあることを述べました。
「アルギニン」は、アンチエイジング効果（寿命延長、美肌効果など）を示し、老化や老化病や体の異常〔肥満、メタボリックシンドローム、糖尿病、糖尿病合併症、動脈硬化、心血管病、ＥＤ、高血圧症、心不全、認知症、感染症、骨粗鬆症、痔、がん、不妊症、妊娠高血圧症候群（妊娠中毒症）、消化性潰瘍、肝障害、ひどい慢性の痛み、貧血、床ずれ、子供の低身長など〕を強力に予防・改善する画期的成分です。しかも、体に必要なアミノ酸で生体成分ですので、安全性の問題はほとんどありません。（経口の医薬品はほとんどが化学合成物質で、体にとっては異物ですので、重篤な場合死に至る副作用が避けられませんが、アルギニンは私たちの体に欠かすことのできないアミノ酸で生体成分ですので副作用の心配はほとんどありません。安心してお飲みいただけます）。
◎これらの「アルギニン」の超健康効果は、そのアミノ酸効果、成長ホルモン効果、一酸化窒素（ＮＯ）効果、糖化抑制効果、抗酸化効果、免疫増強効果などによって行われると考えられます。
◎例えば、「アルギニン」は、一酸化窒素（ＮＯ）を介して、老化や若返りの二大説である、遺伝子説と摩耗説の両方にアタックし、寿命を延ばしたり（長寿）、老化および老化病の抑制が期待できます。すなわち、アルギニンはＮＯを介して、テロメラーゼを活性化してテロメアを伸ばし、長寿遺伝子のサーチュイン遺伝子を活性化し、これらの働きによって、老化や老化病を抑制して、長寿や若返りが期待できます（「アルギニン（ＮＯ）は、テロメラーゼおよび長寿遺伝子（サーチュイン）を活性化し、寿命を延ばし、老化および老化病を抑制し、若返りが期待できる超画期的成分です！！」をご参照ください）。
◎このようなアルギニンのスーパーメディシン的な素晴らしい働きと安全性の高さは、体を健康に保つために無くてはならない生体成分のアルギニンだからこそ可能であり、現在までの（そして恐らくはこれからも）医薬品ではとても望むことはできません（医薬品は特定の病気に対する治療効果を目的として開発されるため、一つあるいは多くても数種の病気にしか治療効果は期待できません。また、特に経口剤はほとんどが化学合成物質ですので、副作用は避けることはできず、死に至るような重篤な副作用を含め、安全性面で多くの問題があります）。また、アルギニンは、サプリメントとしても、その効果を示す人や動物等でのデータの豊富さや効果の強力さなどの点から、これまで見出されてきたサプリメント成分の中で最高の成分と考えられます。
◎そこで、私たちは、長寿や若返り、老化や老化病の予防・改善を目的として、健康な人から病気で悩む人まで安心して摂取できる、本格的アルギニンサプリメントの開発を企図してきました。しかし、その際いくつかの問題点として、アルギニンのアルカリ性による消化管障害、あるいは味のまずさによる飲みにくさなどがあげられました。そして、それらを解決したサプリメントの開発に２００３年初めて成功し、本邦初の本格的アルギニンサプリメントとして販売してきました（「副作用がなく大変飲みやすい『アルギニンサプリメント』の開発」をご参照ください）。
◎しかしながら、その後のアルギニンに関する多くの研究によって、アルギニンにはさらにいくつかの大きな問題点があることが分かってきました。
第一の問題点は、アルギニンは、経口摂取時の生物学的利用率（体に利用される割合）が悪く〔摂取したアルギニンの２～５割しか体に利用されません。つまり５～８割は代謝（分解）されます〕、持続性が短い（４～６時間程度。つまり１日４～６回程度は摂取する必要があると考えられます）ということです。
第二の問題点は、アルギニンは、アルギナーゼによって分解されるため、アルギナーゼ活性が高い場合〔老化、メタボリックシンドローム、糖尿病、高血圧、循環器病（動脈硬化、心筋梗塞、脳卒中、糖尿病性血管障害、心不全、肺動脈高血圧症、末梢血管障害、ＥＤなど）、喘息、肝障害、妊娠高血圧症候群、感染症、がんなどにおいて、あるいは長期間の摂取（例えば３ヶ月程度以上など）や大量摂取（例えば１日３ｇ程度以上など）などにおいて〕、アルギニンの体内濃度が低下し、アルギニンの働きが低下したり、消失したり、場合によってはかえって健康障害を起こしたり、病状を悪化させたりします。
第三の問題点は、アルギニンの最も重要な作用として、アルギニンがＮＯＳ（一酸化窒素合成酵素）の働きによって変化を受け生成するＮＯ（一酸化窒素）による働きがありますが、ＮＯＳは活性酸素の影響を受けやすく、酸化ストレス（活性酸素）が亢進しているとき〔食べ過ぎ、運動不足、ストレス、喫煙などのライフスタイルの乱れ、あるいは老化や老化病（例えば、肥満、メタボリックシンドローム、高血糖、高血圧、脂質代謝異常、糖尿病、加齢黄斑変性症、動脈硬化、心筋梗塞、免疫異常、アルツハイマー病、がんなど）、パーキンソン病、喘息、関節リウマチ、腎炎など〕、ＮＯＳの活性が低下するために、ＮＯの生成が減少したり、ＮＯの代わりに活性酸素（スーパーオキシド）を生成したりしますので、アルギニン（ＮＯ）の働きが減少したり、消失したり、生成した活性酸素によってかえって健康が損なわれたり、病状が悪化したりする可能性があります。
◎第一の問題点は、アルギニンと共にシトルリン（１：１の比率で）を一緒に摂取することでこれを克服することが可能と考えられます。アルギニン単独で摂取した場合に比べ、アルギニンと共にシトルリン（１：１の比率で）を一緒に摂取することで、アルギニンの血中濃度のピークは早く（摂取後０．５～１時間程度に）、より高く（３倍程度以上）、そして血中濃度持続時間はより長く（３倍程度）なることが期待できることが分かりました。つまり、アルギニンは、生物学的利用率が悪くて持続性が短いために、大量にそして頻回に（１日に４～６回程度以上）摂取しなければなりませんでしたが、アルギニンと共にシトルリン（１：１の比率で）を一緒に摂取することで、効果の発現が早く、より少量で（３分の１程度以下）、より持続が長くなる（１日に２回程度ですむ）ことが期待できます。（詳しくは「①第一の問題点の克服」をご参照ください）。
◎第二の問題点は、アルギナーゼ阻害剤のシトルリンを用いることでこれを克服することが可能と考えられます。人に実際に用いる場合、シトルリンの摂取量は１日１０００ｍｇあるいはそれ以上が望ましいと考えられます。アルギニンとシトルリンの比率は１：１が望ましいと考えられます。すなわち、アルギニン＋シトルリン（１０００ｍｇ＋１０００ｍｇ）あるいはそれ以上を毎日摂取することによって、アルギニン単独摂取に比べ、長期間にわたって効果が減弱することなく〔アルギニン単独では長期間（例えば３ヶ月程度以上）の摂取によって効果が減弱したり消失する可能性が高い〕、より強力に（アルギニン単独ではアルギナーゼによって分解されるため、効果が弱くなったり、消失したり、かえって悪化する可能性があります）、寿命延長や若返り、老化および老化病の抑制が可能になることが期待できます。（詳しくは「第二の問題点の克服」をご参照ください）。
◎第三の問題点は、抗酸化剤のビタミンＣを用いることでこれを克服することが可能と考えられます。人に実際に用いる場合、ビタミンＣの摂取量は１日１００ｍｇ程度が望ましいと考えられます。ビタミンＣをアルギニンと一緒に摂取することで、アルギニン単独に比べて、ＮＯを介する活性は相乗的に活性化されることが期待できます（例えば約２倍の活性増強効果）。老化や老化病のほとんどは、アルギニンによって予防や改善が期待できますが、その作用の大部分はＮＯを介していること、老化や老化病では酸化ストレスが亢進していることなどから、寿命延長や老化および老化病の抑制を期待してアルギニンを用いる場合、アルギニン単独ではなくビタミンＣを一緒に摂取することが、その効果を高めるために必須のことと考えられます。（詳しくは「③第三の問題点の克服」をご参照ください）。
しかしながら、活性酸素は水層だけでなく脂質層でも生成します。ビタミンＣは水溶性のため水層では抗酸化作用を示しますが、脂質層（細胞膜など）では働かないため、脂質層で働く抗酸化剤が必要です。脂質層で働く抗酸化剤として主なものにビタミンＥがあります。この点を考慮し、林らの研究では抗酸化剤としてビタミンＣと共にビタミンＥも使用したものと考えられます。さらに、近年コエンザイムＱ１０が抗酸化剤として注目されていますが、ビタミンＣとビタミンＥとコエンザイムＱ１０は抗酸化ネットワークを作りお互いに助け合って強力に抗酸化作用を示すとされています５６）。
ビタミンＥの摂取量については色々議論のあるところですが、最近の大規模なメタアナリシス（対象者１３５，９６７人）の結果から”ビタミンＥは１日に１５０ＩＵ（１００ｍｇ）を超えた量を摂取すると死亡率が増える”と報告されています５７）。そのため、ビタミンＥのおすすめする摂取量は、１日１５０ＩＵ（１００ｍｇ）以下です。この理由として、大量のビタミンＥが存在すると、脂質層で、ビタミンＥと活性酸素やラジカルが反応して生成するビタミンＥラジカルの量が増え、これがプロオキシダント（酸化促進剤）となって傷害を引き起こすためと考えられています。ビタミンＥは脂溶性のためビタミンＥラジカル（安定ラジカル）は脂質層に長くとどまります。通常ビタミンＥラジカルのラジカルは脂質層と水層の境界面で水溶性の抗酸化剤（ビタミンＣなど）に受け渡され、ビタミンＥが再生されますが、ビタミンＥラジカルの量が多くなると脂質層でさらなるラジカル傷害を進めることになったと考えられます。これらのことから、おすすめするビタミンＥの摂取量は１日１５０ＩＵ（１００ｍｇ）以下です。それを超えた量ですと長期間の摂取で死亡率が増加する可能性があります。このように、脂溶性の抗酸化剤は多量を摂取することには十分注意する必要があります。
コエンザイムＱ１０の摂取量につきましては、厚生労働省より「原則医薬品（ノイキノン５８）など）の１日用量（１日３０ｍｇ）を超えないように」との指導がなされていますが５９）、サプリメントとしての長期安全性が保障されていない現状では、これは当然のことと考えられます。短期間の摂取でいくら安全でも長期間の摂取で安全とは限りません。例えば、ビタミンＥはかなり安全性の高い物質と信じられてきましたが、長期間の摂取について多数の人について調査したところ、前述しましたように”ビタミンＥは１日に１５０ＩＵ（１００ｍｇ）を超えた量を摂取すると死亡率が増える”というメタアナリシスの結果が報告され、１日１００ｍｇを超えての摂取は推奨されなくなりました。コエンザイムＱ１０も、ビタミンＥと同様に脂溶性の抗酸化剤ですので、これと同じ理由で高用量摂取がかえって健康を損なう可能性があります。これらのことから、コエンザイムＱ１０のおすすめする１日摂取量は１日３０ｍｇです。
◎以上の検討結果を基に、「アルギニン」の欠点を克服し、超強力・超持続を目指した、進化型『スーパーアルギニンサプリメント』」の開発を試みました。その結果、アルギニン（１０００ｍｇ）、シトルリン（１０００ｍｇ）、アスコルビン酸２－グルコシド（安定・持続型ビタミンＣ誘導体）（２００ｍｇ）（ビタミンＣ１００ｍｇに相当）※１、ビタミンＥ（５０ｍｇ）、コエンザイムＱ１０（３０ｍｇ）を基本配合とし、これにアルギニンのアルカリ性の中和剤としてクエン酸※２を加え、さらにダイエットや食生活の乱れた方への対策としてビタミンＢ類（ビタミンＢ１、Ｂ２、Ｂ６、Ｂ１２）、ナイアシン、葉酸、パントテン酸を加え、また、寝たきりを防ぐための骨対策としてビタミンＤ３とカルシウムを、男性のために亜鉛を加え、最後に味を調え飲みやすくするため天然甘味料のエリスリトール※２を加え、顆粒状のサプリメントとしました（特許出願中）。そして、この配合量を１日の基本量としました。なお、体調などに合わせて摂取量は増減します。
※１：ビタミンＣとして、ビタミンＣそのものではなく、アスコルビン酸２－グルコシド（安定・持続型ビタミンＣ誘導体）（２００ｍｇ）（ビタミンＣ１００ｍｇに相当）を使用した理由は、ビタミンＣとアミノ酸（アルギニンなど）を混合すると褐変反応を生じるためです６０）。実際、ビタミンＣを配合した製品では、酸素不透過性の袋に充填密封して（スティック包装）、加速安定性試験（４０℃、７５％ＲＨ）の条件下で１７日間保管しただけで、細粒のブロッキング（部分的固化）と変色が生じました。そこでビタミンＣをアスコルビン酸２－グルコシドに変更したところ、加速安定性試験において変化は見られませんでした。アスコルビン酸２－グルコシドはビタミンＣと異なり、化学的に安定で、酸化、熱、光に対して影響を受けにくく、経時的劣化がすすむビタミンＣの弱点が解消されているとされていますので６１）、その物性が反映されたものと考えられます。さらに、ビタミンＣは摂取後速やかに血中濃度が低下しますが（摂取後６～７時間以内には摂取前の値に戻るとされています６２））、アスコルビン酸２－グルコシドは摂取した後、体内で酵素的にゆっくりとアスコルビン酸（ビタミンＣ）に代謝・吸収されるために、持続性が長いとされ６１）、これもアスコルビン酸２－グルコシドの大きなメリットとなります。
※２：この配合理由については「副作用がなく大変飲みやすい『アルギニンサプリメント』の開発」をご参照ください。
◎ここで開発した『スーパーアルギニンサプリメント』は（開発におよそ１年８ヶ月程かかりました）、アルギニンの大きな問題点を克服し、超強力〔アルギニンの３倍程度以上、あるいはアルギナーゼが活性化されている場合や酸化ストレス（活性酸素）が亢進している場合は７倍程度あるいはそれ以上〕・超持続（アルギニンの約３倍）で、長期間（例えば３ヶ月程度以上）効果が期待できる、従来のアルギニンサプリメントを大きく進化させた、寿命延長や若返り、老化および老化病抑制のための画期的スーパーアンチエイジングサプリメントであると考えられます。
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（文献、資料、注釈）
１）生物学的利用率とは、投与された薬物や化学物質が、どれだけ全身の循環血液中に到達し作用するかの指標の一つです。薬物や化学物質を経口投与しますと、消化管からの吸収効率、肝臓や消化管での代謝（初回通過効果）の影響を受けるため、循環血液中に全てが到達するわけではありません。一方、静脈内投与では、一般に投与された薬物（や化学物質）は、ほぼ完全に生体で利用されます。そのため、生物学的利用率は、経口投与時の薬物（や化学物質）の循環血液中の量〔ＡＵＣ：薬物（や化学物質）の血中濃度（縦軸）と投与後時間（横軸）によって囲まれた部分の面積〕を、静脈内投与時の薬物（や化学物質）の循環血液中の量（ＡＵＣ）で割って出します（％）。
２）"Pharmacokinetics and Safety of Arginine Supplementation in Animals"
J Nutr, 137, 1673S (2007).
３）"Pharmacokinetics of intravenous and oral L-arginine in normal volunteers"
Br J Clin Pharmacol, 47, 261 (1999).
４）"Pharmacokinetics of L-arginine during chronic administration to patients
with hypercholesterolaemia" Clinical Science, 96, 199 (1999).
５）"Intestinal Mucosal Amino Acid Catabolism" J Nutr, 128, 1249
(1998).
６）"Arginine metabolism: nitric oxide and beyond" Biochem J, 336,
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７）"Arginine metabolism and nutrition in growth, health and disease"
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８）"Recent advances in arginine metabolism: roles and regulation of the
arginases" Brit J Pharmacol, 157, 922 (2009).
９）"Pharmacokinetic and pharmacodynamic properties of oral L-citrulline
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65, 51 (2007).
１０）"Arginases and Arginine Deficiency Syndromes" Curr Opin Clin
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１１）"Arginase as a potential target in the treatment of cardiovascular
disease: reversal of arginine steal?" Cardiavascular Research, 98,
334 (2013).
１２）"Arginase: an emerging key player in the mammalian immune system"
British Journal of Pharmacology, 158, 638 (2009).
１３）「アルギニンで若返る！」をご参照ください。
１４）『超アミノ酸健康革命－２１世紀のサプリメント「アルギニン」のすべて』（古賀 弘著、今日の話題社）。
１５）"Effects of Dietary L-Arginine on Atherosclerosis and Endothelium-Dependent
Vasodilatation in the Hypercholesterolemic Rabbit: Response According to
Treatment Duration, Anatomic Site, and Sex" Circulation, 94, 498 (1996).
１６）"L-Arginine Therapy in Acute Myocardial Infarction: The Vascular
Interaction With Age in Myocardial Infarction (VINTAGE MI) Randomized Clinical
Trial" JAMA, 295, 58 (2006).
１７）"L-Arginine Supplementation in Peripheral Arterial Disease: No Benefit
and Possible Harm" Circulation, 116, 188 (2007).
１８）"Pharmacokinetics of intarvenous and oral L-arginine in normal volunteers"
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１９）"Pharmacokinetic and pharmacodynamic properties of oral L-citrulline
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２０）"Long term exposure to L-arginine accelerates endothelial cell senescence
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２１）"Paradoxical effect of L-arginine: acceleration of endothelial cell
senescence" Biochem Biophys Res Commun, 386, 650 (2009).
２２）"Positive crosstalk between arginase-II and S6K1 in vascular endothelial
inflammation and aging" Aging Cell, 11, 1005 (2012).
２３）"Tetrahydrobiopterin, L-Arginine and Vitamin C Act Synergistically
to Decrease Oxidant Stress and Increase Nitric Oxide That Increases Blood
Flow Recovery after Hindlimb Ischemia in the Rat" Mol Med, 18, 1221
(2012).
２４）”Ｌ－シトルリンの機能性と食品への応用” FOOD RESEARCH, 2009.7, 10.
２５）”Ｌ－シトルリンの生理機能” New Food Industry, 51(No.9), (1) (2009).
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２８）"Arginase inhibition alleviates hypertension in the metabolic syndrome" Brit J Pharmacol, 169, 693 (2013).
２９）"Therapeutic Use of Citrulline in Cardiavascular Disease" Cardiovascular Drug Reviews, 24, 275 (2006).
３０）プロドラッグとは、主として薬の世界で使われる用語で、体内で代謝されてから作用を示すタイプの薬のことをいいます。高い薬理活性がある化合物でも、吸収性が悪かったり、投与した後消化管内や肝臓で分解されたりして、体内に有効成分が十分移行しない場合があります。そのようなとき、体内あるいは目標部位に到達してから薬理活性のある化合物に変換され、効果を発揮するように化学的に修飾されたり、そのような働きを示す化合物がプロドラッグです。
３１）"Pharmacokinetic and pharmacodynamic properties of oral L-citrulline
and L-arginine: impact on nitric oxide metabolism" Br J Clin Pharmacol,
65, 51 (2008).
３２）"Oral supplementation with a combination of L-citrullin and L-arginine
rapidly increases plasma L-arginine concentration and enhances NO bioavailability"
Biochem Biophys Res Commun, 454, 53 (2014).
３３）ＡＵＣとは、通常薬学で使われる用語で、血中濃度時間曲線下面積ともいいます。薬剤を投与してから、血中に移行して消失するまでの濃度を表したグ ラフで描かれる曲線と横軸(時間軸)によって囲まれた面積です。体循環血液中に入った薬物量に比例するので、体内に取り込まれた薬の量を示す指標となります。
３４）”シトルリンおよびアルギニンを含有する即効性血中アルギニン濃度上昇型経口剤” 公開特許公報、特開2014-193919 (2014)； 特許公報、特許第5872636号。
３５）"Cardiovascular effects of arginase inhibition in spontaneously hypertensive
rats with fully developed hypertension" Cardiovasc Res, 87, 569 (2010).
３６）"Arginase inhibition restores NOS coupling and reverses endothelial
dysfunction and vascular stiffness in old rats" J Appl Physiol, 107,
1249 (2009).
３７）"Diabetes-induced Coronary Vascular Dysfunction Involves Increased
Arginase Activity" Circ Res, 102, 95 (2008).
３８）"Arginase inhibition alleviates hypertension in the metabolic syndrome"
Brit J Pharmacol, 169, 693 (2013).
３９）「協和発酵バイオ（株）よりの提供資料」。
４０）"L-citrulline and L-arginine supplementation retards the progression
of high-cholesterol-diet-induced atherosclerosis in rabbits" PNAS,
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４１）"L-Ascorbic Acid Potentiates Endothelial Nitric Oxide Synthesis via
a Chemical Stabilization of Teterahydrobiopterin" J Biol Chem, 276,
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４２）”フリーラジカルと抗酸化栄養素”「ハーパー・生化学」（原書２９版）（丸善出版、平成２５年）、ｐ．６３６。
４３）「アンチエイジング医学の基礎と臨床」（日本抗加齢医学会。２０１１年）。
４４）「活性酸素の本当の姿」（有限会社ナップ、２０１４年）。
４５）"Metabolic Syndrome, Aging and Involvement of Oxidative Stress"
Aging and Disease, 6, 109 (2015).
４６）"Ascorbic Acid Enhances Endothelial Nitric Oxide Synthase Activity
by Increasing Intracellular Tetrahydrobiopterin" J Biol Chem, 275,
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４７）"Interactions of Peroxynitrite, Tetrahydrobiopterin, Ascorbic Acid,
and Thiols" J Biol Chem, 278, 22546 (2003).
４８）"Effects of vitamin C on intracoronary L-arginine dependent coronary
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４９）"Metabolic Syndrome, Aging and Involvement of Oxidative Stress"
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５０）"Oxidative Stress, Prooxidants, and Antioxidants: The Interplay"
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５３）「平成２１年国民健康・栄養調査報告」 （厚生労働省、平成２３年１０月）。
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５８）”「ノイキノン」の添付文書”
５９）”コエンザイムＱ１０を含む食品の取り扱いについて”（厚生労働省。平成１８年）。
６０）”Ｌ－アスコルビン酸、デヒドロアスコルビン酸とグリシンとの褐変反応について” 栄養と食糧、20(No3), 215 (1968)など。
６１）安定・持続型ビタミンＣの発明から大学発ベンチャーの立ち上げと保健機能性食品の誕生までの道程” 日薬理誌、132, 160 (2008).
６２）"Vitamin C: A Concentration-Function Approach Yields Pharmacology and Therapeutic Discoveries" Adv Nutr, 2, 78 (2011).
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